CN106832912A - 一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料及其制备方法 - Google Patents

一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料及其制备方法。一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：尼龙66树脂75~89.6%；耐磨助剂3~6%；增强材料5~15%；增韧剂2~5%；润滑剂0.2~1%；抗氧化助剂0.2~1%。其制备方法，包括以下步骤：1）将尼龙66树脂、耐磨助剂、增强材料、增韧剂、润滑剂与抗氧助剂混合均匀；2）将上步混合后的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒即可。本发明的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料力学性能优异，制备的电梯靴衬耐摩擦性能优异、尺寸稳定性高。本发明的制备方法工艺简单、投资少、能耗低、效率高，具有显著的经济和社会效益。

Description

一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料及其制备方法。
背景技术
电梯靴衬是电梯导轨与导靴之间的高耐磨的塑料块，其固定在导靴中，从而减轻电梯与导靴的摩擦，起到高耐摩和稳定电梯的作用。电梯靴衬分为增强型与普通型两种，其中：增强型靴衬是高耐磨尼龙材质，主要用于滚动导靴高速电梯使用；普通型靴衬是高耐磨聚氨酯材质，主要用于滑动导靴低速电梯使用。靴衬原料的选用非常严格，要求具有很高的耐磨性能、良好的力学性能和耐高低温，制作也非常严格，要求具有高的尺寸稳定性。
尼龙66具有优异的机械性能、低摩擦系数、耐磨性好，但吸湿性大，尺寸稳定性不够，不能直接用于电梯靴衬。通过玻璃纤维增强的尼龙66材料，具有优异尺寸稳定性，但是耐磨性能下降很多，无法满足靴衬材料耐磨性能的要求。此外，玻璃纤维增强的尼龙66材料在注塑过程中，由于玻璃纤维的取向导致产品易翘曲变形，严重影响装配使用。电梯靴衬横截面具有特殊的U型结构，更容易受到翘曲的影响，导致槽宽(内径)变化。
尼龙66在低温条件下韧性下降严重，容易脆化。因此，在制备电梯靴衬材料时，为了满足-20℃和40℃的高低温循环试验，通常添加增韧剂满足材料低温要求。高的增韧剂含量可以降低尼龙共混物材料的吸水率，但是对于提高尺寸稳定性不利，靴衬槽宽(内径)在存放过程中减小程度过大，导致靴衬无法扣入电梯导轨。过低的增韧剂含量不能满足材料在低温使用时的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂75～89.6％；
耐磨助剂3～6％；
增强材料5～15％；
增韧剂2～5％；
润滑剂0.2～1％；
抗氧化助剂0.2～1％。
所述的尼龙66树脂为中低粘度，其相对粘度为2.4～2.8。
所述的耐磨助剂为平均分子量低于1万的低分子量聚四氟乙烯微粉。
所述的增强材料为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化锌晶须、硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、碳酸钙晶须、钛酸钾晶须、碳化硅晶须中的至少一种。
所述的增韧剂为酸酐接枝的SEBS、POE、EVA、EBA、EMA中的至少一种。
所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的至少一种。
所述的抗氧化助剂为N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。
所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将尼龙66树脂、耐磨助剂、增强材料、增韧剂、润滑剂与抗氧助剂混合均匀；
2)将上步混合后的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒即可。
本发明的有益效果是：本发明的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料力学性能优异，制备的电梯靴衬耐摩擦性能优异、尺寸稳定性高。本发明的制备方法工艺简单、投资少、能耗低、效率高，具有显著的经济和社会效益。
具体实施方式
一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂75～89.6％；
耐磨助剂3～6％；
增强材料5～15％；
增韧剂2～5％；
润滑剂0.2～1％；
抗氧化助剂0.2～1％。
优选的，所述的尼龙66树脂为中低粘度，其相对粘度为2.4～2.8。
优选的，所述的耐磨助剂为平均分子量低于1万的低分子量聚四氟乙烯微粉。
优选的，所述的增强材料为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化锌晶须、硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、碳酸钙晶须、钛酸钾晶须、碳化硅晶须中的至少一种；进一步优选的，所述的增强材料为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化锌晶须中的至少一种；再进一步优选的，所述的增强材料为硫酸钙晶须。
优选的，所述的增韧剂为酸酐接枝的SEBS、POE、EVA、EBA、EMA中的至少一种；进一步优选的，所述的增韧剂为SEBS-g-MAH。
优选的，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的至少一种；进一步优选的，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和N,N'-乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
优选的，所述的抗氧化助剂为N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。
所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将尼龙66树脂、耐磨助剂、增强材料、增韧剂、润滑剂与抗氧助剂混合均匀；
2)将上步混合后的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒即可。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例1：
一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂：89.6％；
聚四氟乙烯微粉：3％；
无水硫酸钙晶须：5％；
SEBS-g-MAH：2％；
硬脂酸钙：0.2％；
N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺：0.1％；
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯：0.1％。
其中尼龙66树脂的相对粘度为2.5，聚四氟乙烯微粉平均分子量低于1万。
按上述组分及配比准备原料，将混合好的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒，得到低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料。
所述造粒过程中，双螺杆挤出机一区温度为220～240℃，机头及其它各区温度为270～290℃。
本实施例制备的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的性能测试数据如表1所示。
实施例2：
一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂：82％；
聚四氟乙烯微粉：4％；
无水硫酸钙晶须：10％；
SEBS-g-MAH：3％；
N,N'-乙撑双硬脂酰胺：0.4％；
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.2％；
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯：0.4％。
其中尼龙66树脂的相对粘度为2.5，聚四氟乙烯微粉平均分子量低于1万。
按上述组分及配比准备原料，将混合好的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒，得到低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料。
所述造粒过程中，双螺杆挤出机一区温度为220～240℃，机头及其它各区温度为270～290℃。
本实施例制备的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的性能测试数据如表1所示。
实施例3：
一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂：75％；
聚四氟乙烯微粉：6％；
无水硫酸钙晶须：12.4％；
SEBS-g-MAH：5％；
硬脂酸锌：0.8％；
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯：0.4％；
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯：0.4％。
其中尼龙66树脂的相对粘度为2.5，聚四氟乙烯微粉平均分子量低于1万。
按上述组分及配比准备原料，将混合好的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒，得到低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料。
所述造粒过程中，双螺杆挤出机一区温度为220～240℃，机头及其它各区温度为270～290℃。
本实施例制备的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的性能测试数据如表1所示。
实施例4：
一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂：76％；
聚四氟乙烯微粉：5％；
无水硫酸钙晶须：15％；
SEBS-g-MAH：2％；
聚乙烯蜡：1％；
N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺：0.5％；
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.5％。
其中尼龙66树脂的相对粘度为2.5，聚四氟乙烯微粉平均分子量低于1万。
按上述组分及配比准备原料，将混合好的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒，得到低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料。
所述造粒过程中，双螺杆挤出机一区温度为220～240℃，机头及其它各区温度为270～290℃。
本实施例制备的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的性能测试数据如表1所示。
表1实施例1-4低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的性能测试数据
注：*(内径保持率)：将材料注塑成靴衬试样，放置在25℃、50％空气湿度条件下2周，测量试样内径与模具相应尺寸的比率。
**(磨损寿命实验)：将材料注塑成靴衬试样(200mm*16.5mm)在滑动磨损实验台进行实验。条件：1、润滑油：machine46；2、运行方向：正反转调整1次/天；3、载荷及速度：85Kg，2.5m/s；4、接驳口台阶：0.05mm，磨平后重新调整至该高度；4、实验时间：≥1020小时，每170小时停机测量磨损量。6、终止条件：试样磨损量小于1mm。
由表1可知：实施例1-4制备的低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的具有拉伸强度高、耐磨、尺寸稳定性高的特点。

Claims (8)

1.一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：由以下质量配比的原料组成：
尼龙66树脂75~89.6%；
耐磨助剂3~6%；
增强材料5~15%；
增韧剂2~5%；
润滑剂0.2~1%；
抗氧化助剂0.2~1%。
2.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：所述的尼龙66树脂为中低粘度，其相对粘度为2.4~2.8。
3.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：所述的耐磨助剂为平均分子量低于1万的低分子量聚四氟乙烯微粉。
4.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：所述的增强材料为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须、氧化锌晶须、硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、碳酸钙晶须、钛酸钾晶须、碳化硅晶须中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：所述的增韧剂为酸酐接枝的SEBS、POE、EVA、EBA、EMA中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料，其特征在于：所述的抗氧化助剂为N,N'-双-[3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基]己二胺、四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的至少一种。
8.权利要求1~7任一项所述的一种低翘曲高耐磨尼龙靴衬材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将尼龙66树脂、耐磨助剂、增强材料、增韧剂、润滑剂与抗氧助剂混合均匀；
2）将上步混合后的物料加入双螺杆挤出机，挤出，造粒即可。
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