CN103613903A - 耐摩擦复合材料及其制备方法 - Google Patents

耐摩擦复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103613903A
CN103613903A CN201310614173.8A CN201310614173A CN103613903A CN 103613903 A CN103613903 A CN 103613903A CN 201310614173 A CN201310614173 A CN 201310614173A CN 103613903 A CN103613903 A CN 103613903A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
composite material
friction
wollastonite
resistant composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310614173.8A
Other languages
English (en)
Inventor
曲敏杰
吴立豪
万长宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Luyang Science & Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Dalian Luyang Science & Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Luyang Science & Technology Development Co Ltd filed Critical Dalian Luyang Science & Technology Development Co Ltd
Priority to CN201310614173.8A priority Critical patent/CN103613903A/zh
Publication of CN103613903A publication Critical patent/CN103613903A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

耐摩擦复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料领域。复合材料中各组分按重量份组成，聚甲醛树脂100份，抗氧剂0.1～1份，聚四氟乙烯5～20份，聚氨酯5～10份，硅灰石5～30份，偶联剂0.1～2份，润滑剂0.5～3份。将处理后的硅灰石与聚甲醛、聚四氟乙烯、聚氨酯、抗氧剂、润滑剂混合，经双辊混炼机混合、平板硫化机压片，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。本发明制备的复合材料具有摩擦系数低、力学性能好的特点，在制备轴承、齿轮等耐磨零部件等方面得到应用。

Description

耐摩擦复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种耐摩擦复合材料及其制备方法。
背景技术
聚甲醛(POM)是一种综合性能优良的工程塑料，结晶度较高(一般达70%～85%)，玻璃化转变温度Tg为－30℃，熔点为182℃，密度为1.4～1.6ｇ/cm3，是塑料中比强度和比刚度接近金属的树脂品种之一。POM具有较高的强度和刚度，良好的尺寸稳定性，优良的耐腐蚀、耐磨、自润滑和抗蠕变性能、无噪音、耐疲劳，加工成型方便，原料价廉易得，被广泛应用于机械和电子电气等领域。近年来，随着对高分子材料使用环境、耐磨性要求的提高，人们对聚甲醛的耐磨性提出了更高的要求。为满足工程应用的需要，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。为了进一步提高POM的摩擦性能，国内外很多研究人员，将POM与其他聚合物（如聚四氟乙烯、聚氨酯）共混或采用纤维（如CF、GF、芳纶纤维、晶须）以及无机纳米粒子（石墨、二硫化钼及纳米铜、碳酸钙、氧化铝）等对POM进行复合增强增韧改性，取得了一定的效果，但有一定的局限性，聚甲醛的摩擦学性能和力学性能还有待进一步提高。
硅灰石是一种新兴的无机矿物填料，具有价格低廉、储量丰富、耐摩擦、尺寸稳定性好、制品表面光滑，光泽度好等诸多优点，以硅灰石为填料，可以赋予聚甲醛更好的耐摩擦性能和力学性能。因此，我们以硅灰石、聚四氟乙烯、聚氨酯填加到聚甲醛中，设计制备了一系列耐摩擦强韧化聚甲醛复合材料，该材料耐摩擦性能良好，综合性能优良，有望对现有聚甲醛产品进行升级换代。
发明内容
本发明的目的是制备一种具有耐摩擦性能的聚甲醛复合材料，具有自润滑性，即在无外加润滑剂的条件下保持较低的摩擦系数和磨损率，以用于汽车等耐摩擦零部件等制造行业。本发明采用聚甲醛、聚四氟乙烯、硅灰石以及聚氨酯弹性体等，通过不同的配比，制备了一系列聚甲醛复合材料，综合性能优良。
本发明提供的耐摩擦复合材料，按质量份数计原料包括：
Figure BDA0000421870710000021
其制备步骤如下：
a.硅灰石的表面处理：
将偶联剂0.1～2份与硅灰石5～30份分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；
b.耐摩擦复合材料的制备：
将聚甲醛树脂100份、抗氧剂0.1～1份、聚四氟乙烯5～20份、聚氨酯弹性体5～10份、经表面处理的硅灰石5～30份，润滑剂0.5～3份加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010），2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)（2246），2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（246）中的任一种。
进一步的，所述用于处理硅灰石的偶联剂为KH550、KH560、KH570、A-171的任一种。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、甘油单硬脂酸酯的任一种。
本发明同时要求保护耐摩擦复合材料的制备方法，具体步骤如下：
a.硅灰石的表面处理：
将偶联剂0.1～2份与硅灰石5～30份分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石。
b.耐摩擦复合材料的制备：
将聚甲醛树脂100份、抗氧剂0.1～1份、聚四氟乙烯5～20份、聚氨酯弹性体5～10份、经表面处理的硅灰石5～30份，润滑剂0.5～3份加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
测试方法：静置冷却24小时后，于万能制样机制样。按照测试标准GB3960-83、GB/T1040-92和GB/T1843-1996进行摩擦、拉伸及冲击性能测试。
进一步的,所述聚甲醛树脂熔融指数9g/10min，对密度为1.41g/cm3，熔点为170℃左右。
所述聚四氟乙烯是粒径为50～80μm的粉末材料。
所述硅灰石是经偶联剂处理的30μm的粉末材料。
所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、A-171中的任一种。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、甘油单硬脂酸酯中的任一种。
具体实施方法
为进一步了解本发明，结合以下实例对本发明实施方案进行描述，但是，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征，而不是对本发明权利要求书的限制。
按照本发明，塑炼可通过材料领域技术人员熟知的方法，如将原料放入密炼机或开炼机中进行塑炼，本发明对此并无特别限制；压塑成型的温度为180-195℃，压力为5-15MPa。
实施例1
将偶联剂与硅灰石分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；将聚甲醛树脂、抗氧剂、聚四氟乙烯、聚氨酯弹性体、经表面处理的硅灰石，润滑剂加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
上述操作中的原料按质量份数计配比如下：
Figure BDA0000421870710000041
实施例2
将偶联剂与硅灰石分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；将聚甲醛树脂、抗氧剂、聚四氟乙烯、聚氨酯弹性体、经表面处理的硅灰石，润滑剂加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
上述操作中的原料按质量份数计配比如下：
实施例3
将偶联剂与硅灰石分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；将聚甲醛树脂、抗氧剂、聚四氟乙烯、聚氨酯弹性体、经表面处理的硅灰石，润滑剂加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
上述操作中的原料按质量份数计配比如下：
Figure BDA0000421870710000051
实施例4
将偶联剂与硅灰石分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；将聚甲醛树脂、抗氧剂、聚四氟乙烯、聚氨酯弹性体、经表面处理的硅灰石，润滑剂加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
上述操作中的原料按质量份数计配比如下：
Figure BDA0000421870710000052
实施例5
将偶联剂与硅灰石分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；将聚甲醛树脂、抗氧剂、聚四氟乙烯、聚氨酯弹性体、经表面处理的硅灰石，润滑剂加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
上述操作中的原料按质量份数计配比如下：
Figure BDA0000421870710000053
Figure BDA0000421870710000061
实施例6
将偶联剂与硅灰石分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；将聚甲醛树脂、抗氧剂、聚四氟乙烯、聚氨酯弹性体、经表面处理的硅灰石，润滑剂加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
上述操作中的原料按质量份数计配比如下：
Figure BDA0000421870710000062
试验结果：
性能评价方式：
样品拉伸性能测试按GB/T1040-92标准进行，拉伸速度为50mm/m；导热系数测试按GB/T3399-1982标准进行，测试温度为50℃。
表1为实施例1-6性能测试结果。
表1实施例1-6性能列表
Figure BDA0000421870710000071
以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.耐摩擦复合材料，其特征在于按质量份数计原料包括：
Figure FDA0000421870700000011
其制备步骤如下：
（1）硅灰石的表面处理：
将偶联剂0.1～2份与硅灰石5～30份分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石；
（2）耐摩擦复合材料的制备：
将聚甲醛树脂100份、抗氧剂0.1～1份、聚四氟乙烯5～20份、聚氨酯弹性体5～10份、经表面处理的硅灰石5～30份，润滑剂0.5～3份加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
2.根据权利要求1所述的耐摩擦复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任一种。
3.根据权利要求1所述的耐摩擦复合材料，其特征在于：所述用于处理硅灰石的偶联剂为KH550、KH560、KH570、A-171中的任一种。
4.根据权利要求1所述的耐摩擦复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、甘油单硬脂酸酯中的任一种。
5.权利要求1～4任一项所述的耐摩擦复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：
（1）硅灰石的表面处理：
将偶联剂0.1～2份与硅灰石5～30份分散在乙醇溶液中，超声处理1h，然后抽滤、烘干、研磨，得到表面处理的硅灰石。
（2）耐摩擦复合材料的制备：
将聚甲醛树脂100份、抗氧剂0.1～1份、聚四氟乙烯5～20份、聚氨酯弹性体5～10份、经表面处理的硅灰石5～30份，润滑剂0.5～3份加入高速混合机中混合均匀，在180℃下经双辊混炼机共混10min，在5-15MPa压力下模压5～10min，得到耐摩擦聚甲醛复合材料。
CN201310614173.8A 2013-11-25 2013-11-25 耐摩擦复合材料及其制备方法 Pending CN103613903A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310614173.8A CN103613903A (zh) 2013-11-25 2013-11-25 耐摩擦复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310614173.8A CN103613903A (zh) 2013-11-25 2013-11-25 耐摩擦复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103613903A true CN103613903A (zh) 2014-03-05

Family

ID=50164625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310614173.8A Pending CN103613903A (zh) 2013-11-25 2013-11-25 耐摩擦复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103613903A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105038098A (zh) * 2015-08-19 2015-11-11 孙正晓 一种塑料齿轮用低摩擦系数高耐磨聚甲醛复合材料及其制备方法
CN105086342A (zh) * 2015-09-14 2015-11-25 苏州法斯特信息科技有限公司 一种耐摩擦抗静电聚甲醛材料及其制备方法
CN106235536A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 道晟拉链科技（太仓）有限公司 一种自润型树脂拉链的制备方法
CN107722591A (zh) * 2017-11-10 2018-02-23 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种耐摩擦阻燃聚酯合金材料及其制备方法
CN113337071A (zh) * 2021-06-21 2021-09-03 广东乐普升文具有限公司 一种修正带带芯圈用低摩擦系数聚甲醛复合材料及其成型方法、装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274377A (zh) * 1998-02-24 2000-11-22 旭化成工业株式会社 一种聚甲醛树脂组合物
CN101759957A (zh) * 2008-12-19 2010-06-30 上海日之升新技术发展有限公司 一种增强高耐磨聚甲醛组合物及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274377A (zh) * 1998-02-24 2000-11-22 旭化成工业株式会社 一种聚甲醛树脂组合物
CN101759957A (zh) * 2008-12-19 2010-06-30 上海日之升新技术发展有限公司 一种增强高耐磨聚甲醛组合物及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105038098A (zh) * 2015-08-19 2015-11-11 孙正晓 一种塑料齿轮用低摩擦系数高耐磨聚甲醛复合材料及其制备方法
CN105086342A (zh) * 2015-09-14 2015-11-25 苏州法斯特信息科技有限公司 一种耐摩擦抗静电聚甲醛材料及其制备方法
CN106235536A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 道晟拉链科技（太仓）有限公司 一种自润型树脂拉链的制备方法
CN107722591A (zh) * 2017-11-10 2018-02-23 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种耐摩擦阻燃聚酯合金材料及其制备方法
CN113337071A (zh) * 2021-06-21 2021-09-03 广东乐普升文具有限公司 一种修正带带芯圈用低摩擦系数聚甲醛复合材料及其成型方法、装置
CN113337071B (zh) * 2021-06-21 2023-10-20 广东乐普升文具有限公司 一种修正带带芯圈用低摩擦系数聚甲醛复合材料及其成型方法、装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103613902B (zh) 一种导热耐摩擦聚甲醛复合材料及其制备方法
CN103613883B (zh) 一种以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料及其制备方法
CN100463940C (zh) 桥梁支座滑移材料及其制备方法
CN103613903A (zh) 耐摩擦复合材料及其制备方法
CN102181089B (zh) 玄武岩纤维填充超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法
CN105504769A (zh) 一种用于三维打印的高流动性弹性粉末及其制备方法
CN107216653B (zh) 一种桥梁支座用滑板及其制备方法
CN104448597A (zh) 一种玻纤增强as树脂的制备方法
CN104151638B (zh) 一种常温压制大功率机车用合成闸瓦及其制备方法
CN103589000A (zh) 一种高弹减震、耐磨防滑鞋底复合材料及其制备方法
CN102010547A (zh) 矿物与长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104558766A (zh) 一种超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法
CN101250300B (zh) 一种超高分子量聚乙烯复合衬板
CN104530695A (zh) 一种耐磨尼龙复合材料及其制备方法
CN111057369A (zh) 一种碳纤维增强聚酰胺复合材料预浸润玄武岩纤维布及其制备方法
CN109796658A (zh) 一种高强度隔离结构uhmwpe/pp/超导炭黑导电复合材料及其制备方法
CN102766436B (zh) 一种摩擦材料及其应用
CN104419111B (zh) 一种高耐磨、高硬度聚甲醛组合物及其制备方法
CN104530526A (zh) 一种无纤维芯平面传动带及其制备方法
CN103289394A (zh) 抗静电增强型尼龙66复合材料
CN103772898A (zh) 一种耐摩擦pom材料及其制备方法
CN111333986A (zh) 一种耐化学溶剂、高耐磨、自润滑的pmma/uhmwpe合金材料及其制备方法
CN103524941A (zh) 一种耐磨防刮塑料
CN105038199A (zh) 一种纤维增强耐磨聚酰胺复合材料及其制备方法与应用
CN105385155A (zh) 一种拉杆箱用尼龙塑料轴承保持架及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140305