CN105331092A - 一种高耐磨生物基聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高耐磨生物基聚酰胺复合材料及其制备方法，聚酰胺复合材料含有聚酰胺树脂和耐磨剂，聚酰胺树脂的生产原料包括戊二胺和二元酸，聚酰胺树脂与耐磨剂的重量份之比为100:(0.5～25)；制备方法包括：至少将聚酰胺树脂和氨基聚硅氧烷在室温下相混合，于220～300℃下挤出造粒、冷却和烘干后得到高耐磨生物基聚酰胺复合材料；本发明涉及的聚酰胺复合材料具有良好的力学性能和耐磨性能，所添加的耐磨剂氨基聚硅氧烷不会影响聚酰胺复合材料本身的颜色，也不会限制其应用场合；总之，本发明涉及的制备方法简单、成本较低，符合工业化的生产要求。
Description
技术领域
本发明属于改性聚酰胺复合材料技术领域，涉及一种改性聚酰胺复合材料及其制备方法。
背景技术
目前广泛使用的聚酰胺树脂有聚酰胺6(PA6)和聚酰胺66(PA66)，二者均以石油产品的衍生物如二元胺和二元酸为原料制备而成。但是，由于石油资源的不可再生性，人们迫切希望能以非石油资源作为替代原材料来制备与PA6和PA66性能相当的聚酰胺树脂。聚酰胺56(PA56)的出现就解决了这一问题，其有利于缓解聚酰胺产品对石油资源的依赖，能够为建设资源循环型社会打下一个良好的基础。
虽然PA56、PA6和PA66具有较高的机械强度、耐热性、自润滑性、优良的阻隔性能和耐化学腐蚀等性能，可广泛应用于机械制造业、电子电器和交通运输等领域，但是由于这些树脂的动摩擦系数较大，采用该种材料制成的制件往往无法在高负荷和高强度等条件下长期使用，从而限制了其使用范围。
一般认为聚酰胺树脂表面的磨损主要是磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损的综合破坏。其中，磨粒磨损是主要因素。因此，如何控制磨粒磨损是提高聚酰胺树脂耐磨性能的关键。通常而言，添加耐磨剂是一种有效的手段，其能有效地降低聚酰胺树脂的动摩擦系数，减少其表面摩擦力，降低对磨面温度，从而达到减少磨损和提高耐磨性的目的。
目前对聚酰胺树脂耐磨性的研究集中在在其中另行添加石墨、二硫化钼(MoS2)等无机填料以及聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)等耐磨剂，以对其进行改性。但是，石墨和MoS2为深色材料，加入后会改变聚酰胺树脂的颜色。另外，上述耐磨剂和聚酰胺树脂的相容性很差，加入后会导致聚酰胺树脂力学性能的下降和生产成本的提高。为了改善耐磨剂与聚酰胺树脂的相容性，目前的解决方案都是加入常规的偶联剂来改善无机填料与聚酰胺树脂的界面性能，但最终所得材料的性能仍不理想，从而限制了其进一步的应用。
此外在利用氨基聚硅氧烷来对聚酰胺进行改性方面，专利200880016640中，通过聚酰胺和聚硅氧烷制得的化合物可用于生成涂料、表面改性试剂、弹性体、硬质体、粘合剂、金属和塑料表面的底漆、聚合物添加剂、清洗剂添加剂、纤维改性剂，并优选用于化妆品试剂等用途。在专利201010118487中，以PA6聚酰胺和聚硅氧烷组合，并加入无水氯化钙，使得到的组合物在收缩率得到改善，但是该方法制备的耐磨聚酰胺树脂的耐磨性容易受到硅油分子的迁移能力的影响，无法长期保持耐磨聚酰胺改性材料的耐磨性，因而在稳定性方面需要改进。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种具有良好耐磨性的高耐磨生物基聚酰胺复合材料。
本发明的另一个目的在于提供一种高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种高耐磨生物基聚酰胺复合材料，至少含有聚酰胺树脂和耐磨剂。
上述的耐磨剂为聚硅氧烷树脂；或者，聚酰胺树脂与耐磨剂的重量份之比为100:(0.5～25)；或者，聚酰胺树脂的粘数为2.2～3.5；优选地，耐磨剂为高分子量聚硅氧烷树脂；更优选地，耐磨剂为高分子量氨基聚硅氧烷树脂；最优选地，耐磨剂的分子量为60～150万。
上述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料还包括：加工助剂；优选地，加工助剂为分散剂和/或抗老化剂；更优选地，聚酰胺树脂与加工助剂的重量份之比为100:(0～2)。
上述的聚酰胺树脂的生产原料至少包括戊二胺和二元酸；或者，聚酰胺树脂为聚酰胺56、聚酰胺510、聚酰胺512、聚酰胺5T和聚酰胺66中的任意一种或几种的混合物；优选地，聚酰胺56占聚酰胺树脂的重量比为50％～100％。
上述的戊二胺由生物法或化学法制备而成；或者，戊二胺含有符合ASTMD6866标准的可再生来源的有机碳；优选地，戊二胺由生物法制备而成；更优选地，戊二胺由发酵法或生物酶转化法制备而成；最优选地，戊二胺为葡萄糖经由发酵法制备而成，或者，戊二胺为氨基酸经由生物酶转化脱羧制备而成。
上述的二元酸由生物法或化学法制备而成；优选地，二元酸为脂肪族二元酸及其衍生物、芳香族二元酸及其衍生物和杂环二元酸及其衍生物中的任意一种；更优选地，二元酸为己二酸。
一种制备上述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的方法，包括以下步骤：
至少将聚酰胺树脂和耐磨剂在室温下混合均匀得到混合物；
将混合物在220～300℃下挤出造粒、冷却和烘干后得到高耐磨生物基聚酰胺复合材料。
其中，上述的混合物中还包括加工助剂。上述的聚酰胺树脂、耐磨剂和加工助剂的重量份之比为100:(0.5～25):(0～2)。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
首先，本发明的高耐磨生物基聚酰胺复合材料在聚酰胺树脂里添加的耐磨剂为高分子量的氨基聚硅氧烷树脂，其具有较高的硬度和润滑性，并且，因为其分子量很高，使用过程中不会析出聚酰胺复合材料，进而不会影响聚酰胺复合材料的耐磨性能，因此使聚酰胺复合材料具有长效并且较高的耐磨性能。
其次，所添加的氨基聚硅氧烷树脂具有结构式为-NH2(CH2)的有机基团(氨基基团)，根据相似相容的理论，其与聚酰胺树脂具有较好的相容性，故本发明能够充分利用聚酰胺树脂与氨基聚硅氧烷之间的相互作用并有效地改善聚酰胺树脂与氨基聚硅氧烷的界面性，使聚酰胺复合材料具有较好的力学性能，优于采用其他传统耐磨剂改性所得的聚酰胺复合材料；并且在制备聚酰胺复合材料时无需添加偶联剂，能够降低生产成本。
另外，所添加的氨基聚硅氧烷不会影响聚酰胺复合材料的颜色，从而不会对聚酰胺复合材料的应用场合产生限制。
总之，本发明的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法步骤简单、成本较低、性质稳定，符合工业化生产要求，可应用在机械制造业、电子电器和交通运输等领域，用于制备齿轮、磨耗板等具有相对运动的零部件，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
以下结合实施例和比较例对本发明作进一步的说明。
本发明提供了一种高耐磨生物基聚酰胺复合材料及其制备方法。
其中，高耐磨生物基聚酰胺复合材料至少含有聚酰胺树脂和耐磨剂。此外，还可以根据需求添加加工助剂。聚酰胺树脂、耐磨剂和加工助剂的重量份之比可以为100:(0.5～25):(0～2)。
聚酰胺树脂的生产原料至少包含戊二胺和二元酸。然而，根据各种具体的需要，在不违背本发明目的的范围内，聚酰胺树脂的生产原料还可以包括氨基酸或己内酰胺等其他物质，只要最终保证聚酰胺树脂的粘数在2.2～3.5之间即可。当粘数小于2.2时，聚酰胺树脂的力学强度不够，会影响复合材料的使用性能，并非优选；当粘数大于3.5时，聚酰胺树脂流动性太差，会导致复合材料成型困难，同样也并非优选。
戊二胺是生物体内广泛存在的具有生物活性的含氮碱。下述的实施例对戊二胺的来源没有作特别的限定。戊二胺既可以来源于石油产品及其衍生物，又可以由生物法或化学法制备而成。下述实施例中的聚酰胺树脂优选由生物法制备而成的戊二胺作为生产原料。生物法可以选择生物发酵法或生物酶转化法。生物发酵法为使葡萄糖经过发酵作用产生戊二胺。生物酶转化法可以使氨基酸在生物酶的催化作用下脱羧得到戊二胺，例如：在赖氨酸脱羧酶的催化作用下，赖氨酸发生脱羧反应得到戊二胺。生物酶转化法也可以通过基因工程来进行，即在能够生成赖氨酸的菌株中上调赖氨酸脱羧酶的表达或重组表达赖氨酸脱羧酶，使发酵过程中产生的赖氨酸同步转化为戊二胺，从而直接得到戊二胺产物。戊二胺含有符合ASTMD6866标准的可再生来源的有机碳，例如：氨基酸(包括氨基羧酸在内)、由二胺与二元羧酸构成的盐及其低聚物等。
二元酸可以由生物法或化学法制备而成，其来源可以为但不限于石油或其衍生产品。二元酸可以为脂肪族二元酸及其衍生物、芳香族二元酸及其衍生物和杂环二元酸及其衍生物。脂肪族二元酸及其衍生物包括但不限于短碳链二元酸(即碳链上碳原子数小于10的二元酸)和长碳链二元酸。短碳链二元酸包括但不限于丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸，优选为己二酸。长碳链二元酸包括但不限于十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸、△9-1,18-十八烯二元酸，优选为十二碳二元酸。芳香族二元酸及其衍生物包括但不限于对苯二甲酸。杂环二元酸及其衍生物包括但不限于呋喃二羧酸。二元酸的衍生物包括但不限于酰氯。
聚酰胺树脂是戊二胺与二元酸聚合得到的均聚物(均聚型)、均聚物的混合物(均聚混合型)、共聚物(共聚型)、共聚物的混合物(共聚混合型)或均聚物和共聚物的混合物(均聚共聚混合型)。其中，均聚型的聚酰胺树脂由戊二胺与上述任意一种二元酸聚合而成。均聚混合型的聚酰胺树脂由戊二胺与上述任意几种二元酸分别聚合后再混合而成。共聚型的聚酰胺树脂由戊二胺与上述任意几种二元酸聚合而成。共聚型的聚酰胺树脂可以是无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。共聚混合型的聚酰胺树脂由两种或两种以上不同的共聚型的聚酰胺树脂混合而成，即选取上述任意几种二元酸与戊二胺聚合为一种共聚型的聚酰胺树脂，选取其它几种二元酸与戊二胺聚合为另外一种共聚型的聚酰胺树脂，然后把这两种共聚型的聚酰胺树脂混合。均聚共聚混合型的聚酰胺树脂由上述均聚型的聚酰胺树脂或均聚混合型的聚酰胺树脂与上述共聚型的聚酰胺树脂或共聚混合型的聚酰胺树脂混合而成。前述“几种”指代两种以上(包括两种)。
聚酰胺树脂包括聚酰胺56(PA56)、聚酰胺510、聚酰胺512、聚酰胺5T中和聚酰胺66(PA66)的任意一种或几种的混合物。优选地，聚酰胺56占聚酰胺树脂总的重量比为50％～100％。下述实施例中的聚酰胺树脂优选为由戊二胺与己二酸生成的PA56和由己二酸和己二胺生成的PA66。下述的实施例中，对聚酰胺树脂的制备方法没有任何限制，可以采用任何公知的方法制备，例如将戊二胺与脂肪族元二酸成盐，然后高温缩聚制成聚酰胺树脂。
耐磨剂为聚硅氧烷树脂，可以优选为高分子量聚硅氧烷树脂，还可以更优选为高分子量氨基聚硅氧烷树脂。聚硅氧烷具有优异的耐磨型和自润滑性，不同分子量的聚硅氧烷能以各种不同的形式存在。随着分子量的增加，聚硅氧烷的形态从低粘性流体到具有弹性的弹性体甚至到聚硅氧烷树脂。以往人们会将低分子量的硅油添加到聚酰胺树脂中制成耐磨聚酰胺树脂，低分子的硅油分子能迁移到聚酰胺树脂的表面形成润滑层，从而增强聚酰胺树脂的耐磨能力，但是该方法制备的耐磨聚酰胺树脂的耐磨性容易受到硅油分子的迁移能力的影响。因为硅油容易析出，随着硅油的不断析出，耐磨聚酰胺树脂的耐磨能力会不断下降而无法长久保持，从而影响到了耐磨聚酰胺树脂性能的稳定，因此本发明采用高分子量的聚硅氧烷树脂作为耐磨剂。下述实施例采用的耐磨剂均为高分子量氨基聚硅氧烷树脂，其分子量范围为60～150万。
加工助剂为分散剂和/或抗老化剂。
分散剂包括但不限于脂肪酸类、脂肪族酰胺类、酯类、石蜡类、金属皂类和低分子蜡类等，在添加入聚酰胺树脂中时可以选择其中的任意一种或几种，但是优选为高级脂肪酸酰胺、褐煤酸的金属盐及硬脂酸的金属盐中的一种或几种。
抗老化剂包括但不限于受阻酚类主抗氧剂、亚磷酸酯类辅抗氧剂和铜盐复合抗氧剂。在添加入聚酰胺树脂中时可以选择其中的任意一种或几种，但是优选为铜盐、四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
本发明的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将聚酰胺树脂、高分子量氨基聚硅氧烷树脂、分散剂和抗老化剂按照一定配比加入高速混合机中，在室温下混合均匀得到混合物；
(2)利用双螺杆挤出机将步骤(1)所得混合物在220～300℃下挤出造粒、冷却和烘干后得到高耐磨生物基聚酰胺复合材料。
下述实施例采用了以下表征方法对高耐磨生物基聚酰胺复合材料进行了性能表征：
1、拉伸强度：按ISO527-2方法测定。
2、弯曲强度：按ISO178方法测定。
3、悬臂梁缺口冲击强度：按ISO1791eA方法测定。
4、动摩擦系数：采用ASTMG133进行测试，试样尺寸为5×5×4mm，表面正压力为10N，速度为12.5cm/s。
下述实施例所采用的材料的来源如下：
聚酰胺56(PA56)：山东凯赛，粘数为2.2、2.8、3.5；
聚酰胺66(PA66)：山东凯赛，
耐磨剂：高分子量氨基聚硅氧烷树脂，分子量分别为60万、100万和150万。
耐磨剂：聚四氟乙烯微粉(Polytetrafluoroethene，PTFE)，苏威(上海)有限公司，牌号F-510；
耐磨剂：二硫化钼(MoS2)，平均粒径为0.3μm；
分散剂:乙烯基双硬脂酰胺(N,N-EthyleneBis-stearamide，EBS)，牌号P200，产地印尼；
抗老化剂:CIBA生产，牌号HS-03；
偶联剂：KBM-903，日本信越。
下述实施例和比较例中的聚酰胺耐磨复合材料的具体制备方法如下：
(1)将聚酰胺树脂、分散剂和抗老化剂按照一定的比例从顶进料口加入到由科亚制造的SK40mm双螺杆挤出机；
(2)将耐磨剂从侧进料口加入双螺杆挤出机，挤出温度为比聚酰胺树脂的熔点(基于前述熔点测定法求出)高约30℃的温度，螺杆转速为300rpm；
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到聚酰胺耐磨颗粒；
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，ISO样条用来测试力学性能，ASTM样条用来测试耐磨性能。
以下结合实施例对本发明的聚酰胺复合材料的制备方法作详细说明。
实施例一
本实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂的分子量为100万，PA56的粘数为2.8。本实施例中的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法如下：
(1)如表1所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将0.5重量份的耐磨剂氨基聚硅氧烷树脂从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
实施例二
本实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂的分子量为100万，PA56的粘数为2.2。本实施例中的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法如下：
(1)如表1所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将12重量份的耐磨剂氨基聚硅氧烷树脂从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
实施例三
本实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂的分子量为100万，PA56的粘数为2.8。本实施例中的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法如下：
(1)如表1所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将25重量份的耐磨剂氨基聚硅氧烷树脂从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
实施例四
本实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂的分子量为60万，PA56的粘数为2.8。本实施例中的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法如下：
(1)如表1所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将12重量份的耐磨剂氨基聚硅氧烷树脂从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
实施例五
本实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂的分子量为150万，PA56的粘数为2.8。本实施例中的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法如下：
(1)如表1所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将12重量份的耐磨剂氨基聚硅氧烷树脂从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
实施例六
本实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂的分子量为150万，PA56的粘数均为3.5。本实施例中的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的制备方法如下：
(1)如表1所示的比例，将50重量份的聚酰胺56(PA56)、50重量份的聚酰胺66(PA66)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将12重量份的耐磨剂氨基聚硅氧烷树脂从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
比较例一
本比较例中的复合材料的制备方法如下：
(1)如表2所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将25重量份的耐磨剂PTFE粉从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
比较例二
本比较例中的复合材料的制备方法如下：
(1)如表2所示的比例，将100重量份的聚酰胺56(PA56)、0.5重量份的分散剂EBS和1.5重量份的抗老化剂HS-03采用高速混合机进行共混，将共混后所得混合物从顶进料口供给到科亚制造的ZSK40mm双螺杆挤出机(设定温度：基于聚酰胺树脂的熔点高约30℃的温度，螺杆转速300rpm)。
(2)将12重量份的耐磨剂MoS2和0.05重量份的偶联剂KBM-903从侧进料口加入双螺杆挤出机。
(3)将从模头出口挤出的熔融混炼物以线料状冷却，并制粒，得到增韧聚酰胺树脂颗粒。
(4)将制得的聚酰胺耐磨颗粒采用除湿干燥机在105℃烘干8小时，通过注塑机制成ISO样条和ASTM样条，分别进行力学性能和动摩擦系数测试，测试结果如表3所示。
表1添加比例表
表2添加比例表
| 成分 | 比较例一 | 比较例二 |
| PA56 | 100 | 100 |
| 氨基聚硅氧烷树脂 | / | / |
| PTFE粉(耐磨剂) | 25 | / |
| MoS2(耐磨剂) | / | 12 |
| EBS(分散剂) | 0.5 | 0.5 |
| 铜盐HS-03(抗老化剂) | 1.5 | 1.5 |
| KBM-903(偶联剂) | / | 0.05 |
表3性能数据表
由表2可见：随着耐磨剂高分子量氨基聚硅氧烷树脂的增加，改性后的PA56材料的动摩擦系数显著降低。与比较例相比，实施例中采用氨基聚硅氧烷树脂改性的PA56具有良好的力学性能和耐磨性能，优于采用PTFE和MoS2耐磨剂改性的聚酰胺复合材料。
上述实施例中提供的聚酰胺复合材料可用于制备有相对运动的零部件，因为该聚酰胺复合材料具有良好的耐磨性和力学性能，所以能够减少零部件的损耗，提高其使用寿命。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高耐磨生物基聚酰胺复合材料，其特征在于：含有聚酰胺树脂和耐磨剂。
2.根据权利要求1所述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料，其特征在于：所述耐磨剂为聚硅氧烷树脂；或者，所述聚酰胺树脂与所述耐磨剂的重量份之比为100:(0.5～25)；或者，所述聚酰胺树脂的粘数为2.2～3.5；
优选地，所述耐磨剂为高分子量聚硅氧烷树脂；
更优选地，所述耐磨剂为高分子量氨基聚硅氧烷树脂；
最优选地，所述耐磨剂的分子量为60～150万。
3.根据权利要求1所述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料，其特征在于：还含有：加工助剂；
优选地，所述加工助剂为分散剂和/或抗老化剂；
更优选地，所述聚酰胺树脂与所述加工助剂的重量份之比为100:(0～2)。
4.根据权利要求1所述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料，其特征在于：所述聚酰胺树脂的生产原料包括戊二胺和二元酸；或者，所述聚酰胺树脂为聚酰胺56、聚酰胺510、聚酰胺512、聚酰胺5T和聚酰胺66中的任意一种或几种的混合物；
优选地，所述聚酰胺56占所述聚酰胺树脂的重量比为50％～100％。
5.根据权利要求4所述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料，其特征在于：所述戊二胺由生物法或化学法制备而成；或者，所述戊二胺含有符合ASTMD6866标准的可再生来源的有机碳；
优选地，所述戊二胺由生物法制备而成；
更优选地，所述戊二胺由发酵法或生物酶转化法制备而成；
最优选地，所述戊二胺为葡萄糖经由发酵法制备而成，或者，所述戊二胺为氨基酸经由生物酶转化脱羧制备而成。
6.根据权利要求4所述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料，其特征在于：所述二元酸由生物法或化学法制备而成；
优选地，所述二元酸为脂肪族二元酸及其衍生物、芳香族二元酸及其衍生物和杂环二元酸及其衍生物中的任意一种；
更优选地，所述二元酸为己二酸。
7.一种制备如权利要求1～6中任意一项所述的高耐磨生物基聚酰胺复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
至少将聚酰胺树脂和耐磨剂在室温下混合均匀得到混合物；
将所述混合物在220～300℃下挤出造粒、冷却和烘干后得到所述高耐磨生物基聚酰胺复合材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述混合物中还包括加工助剂。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述聚酰胺树脂、所述耐磨剂和所述加工助剂的重量份之比为100:(0.5～25):(0～2)。
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