CN103351529A - 一种高流动性高温uhmwpe/lcp/pp合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高流动性高温uhmwpe/lcp/pp合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明旨提供一种高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料配方（按照重量百分比）为：（1）PP树脂25-30％，（2）UHMWPE树脂25-30％，（3）LCP树脂15-20％，（4）矿物填充体系9.5-15％，（5）相容剂9.5-10％，（6）抗氧剂0.2-0.5％，各组分在高速混料机中分两次混合3分钟后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，同时进行二次挤出造粒即得,本发明的高流动性UHMWPE/LCP/PP合金材料具备高强度、韧性好、耐磨性能等性能，满足注塑级轴承产品的要求。

Description

一种高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料技术领域,尤其是一种高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料及其制备方法。
背景技术
液晶高分子（LCP）是一种高性能工程塑料，它具有优异的力学性能，突出的耐磨性，极小的线膨胀系数，而且熔体粘度低，成型加工流动性好。UHMWPE是一种线型结构的工程塑料，超高的分子量使其具有优异的性能，耐磨性、耐冲击性、自润滑性、耐化学性、电绝缘性和耐低温性等。聚丙烯（PP）的优点是电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，加工性能和耐热性在通用塑热塑性料中最高，耐疲劳性很好。纯UHMWPE树脂不能采用注射方法成型，这样大大限制了它的应用。为了克服这些缺点，或赋予其新的性能，UHMWPE/LCP/PP合金采用合金方式，保留UHMWPE的物理性能，利用PP和LCP易加工性，已达到高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金。  
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备高强度、韧性好、耐磨性能等性能，满足注塑级轴承产品的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料。
本发明的另－目的在于提供一种高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料的其制备方法。
本发明采用的技术方案:本发明公开的一种高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金配方（按照重量百分比）为：（1）PP树脂25-30％，（2）UHMWPE树脂25-30％，（3）LCP树脂15-20％，（4）矿物填充体系9.5-15％，（5）相容剂9.5-10％，（6）抗氧剂0.2-0.5％，各组分在高速混料机中分两次混合3分钟后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，同时进行二次挤出造粒即得。 
其中所述的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料，其特征在于PP树脂为聚丙烯树脂，LCP为液晶高分子材料，UHMWPE树脂为超高分子量PE；矿物填充体系为：包括硫酸钙、滑石粉等。相容剂为以PP和LLDPE为主体，多单体（马来酸酐，丙烯酸）和反应引发剂。
高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：　
(1)原材料的处理及混合
A物料：将UHMWPE树脂和LCP树脂、相容剂等在高速混料机中110℃混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
B物料：将UHMWPE树脂和PP树脂、矿物填充体系、抗氧剂等在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
(2)熔融挤出
C物料：将混合好的A物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在225-245℃之间，螺杆转速为350转/分；
D物料：将混合好的B物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在210-225℃之间，螺杆转速为250转/分；
(3)二次熔融挤出
将C物料和D物料按一定比例加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在225-245℃之间，螺杆转速为350转/分；
(4)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁、包装得到成品。
本发明的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料将满足了客户对环保及电性能越来越高的需求，同时具备耐磨、韧性好、易成型、高性价比等，能满足注塑级轴承产品的要求。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
30%重量PP和30%重量UHMWPE与15％重量的LCP、15％重量的矿物填充体系、9.7％重量的相容剂体系、0.1％重量的主抗氧剂四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯（1010）和0.2％辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（168）。
实施例2
30%重量PP和30%重量UHMWPE与20％重量的LCP、10％重量的矿物填充体系、9.7％重量的相容剂体系、0.1％重量的主抗氧剂四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯（1010）和0.2％辅助抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（168）。
实施例的制备方法及工艺如下：　
(1)原材料的处理及混合
A物料：将UHMWPE树脂和LCP树脂、相容剂等在高速混料机中110℃混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
B物料：将UHMWPE树脂和PP树脂、矿物填充体系、抗氧剂等在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
(2)熔融挤出
C物料：将混合好的A物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在225-245℃之间，螺杆转速为350转/分；
D物料：将混合好的B物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在210-225℃之间，螺杆转速为250转/分；
(3)二次熔融挤出
将C物料和D物料按一定比例加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在225-245℃之间，螺杆转速为350转/分；
(4)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁、包装得到成品。
对实施例1和实施例2所得的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料的性能如下：
测试项目 测试标准 测试条件 实施例1 实施例2
熔指（g/10MIN） GB/T3682 230℃/10kg 28 37
拉伸强度（Mpa） GB 1040 50mm/min 42 39
弯曲强度（Mpa） GB 9341 2mm/min 55 50
弯曲模量（Mpa） GB 9341 2mm/min 2300 2150
缺口冲击强度（KJ/m2） GB 1843 3.2mm, 23℃ 45 35
综上所述是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作出的改变,所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料，其特征在于: 该合金材料按重量百分比由以下组分组成：
PP树脂                  25-30％
UHMWPE树脂              25-30％
LCP树脂                 15-20％
矿物填充体系             9.5-15％
相容剂                   9.5-10％
抗氧剂                   0.2-0.5％ 。
2.如权利要求1所述的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料，其特征在于：PP树脂为聚丙烯树脂，UHMWPE树脂为超高分子PE树脂，LCP树脂为液晶高分子材料。
3.如权利要求1所述的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料，其特征在于：矿物填充体系为：包括硫酸钙，滑石粉等。 
4.如权利要求1所述的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料，其特征在于：相容剂为以PP和LLDPE为主体，多单体（马来酸酐，丙烯酸）和反应引发剂。
5.如权利要求1所述的高流动性高温UHMWPE/LCP/PP合金材料的制备方法，其特征在于: 该制备方法包括以下步骤：　
（1）    原材料的处理及混合
A物料：将UHMWPE树脂和LCP树脂、相容剂等在高速混料机中110℃混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
B物料：将UHMWPE树脂和PP树脂、矿物填充体系、抗氧剂等在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
（2）    熔融挤出
C物料：将混合好的A物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在225-245℃之间，螺杆转速为350转/分；
D物料：将混合好的B物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在210-225℃之间，螺杆转速为250转/分；
（3）    二次熔融挤出
将C物料和D物料按一定比例加入双螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出温度在225-245℃之间，螺杆转速为350转/分；
（4）    造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁、包装得到成品。
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