CN107353571A - 高耐磨性复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高耐磨性复合材料的制备方法，方法包括：将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中进行烘干；将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合进行混合；将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，得到混料；将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为280‑420r/min，控制挤出机各区温度为215‑235℃，机头温度为225‑235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。制备的复合材料具有较高的耐磨性能，同时还具有较好的其他机械性能，满足工程材料的要求，且本制备工艺简单，易操作，工序少，大大减少了人力物力，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料工艺领域，尤其涉及高耐磨性复合材料的制备方法。
背景技术
随着材料的不断发展，材料应用在不同的场合。
在一些经常相互接触的零部件，由于有接触面，非常容易磨损，造成零部件的经常更换，不仅费时费力，而且由于中断，造成极大的损失。
现有的高分子材料中，其中有较好的强度、高刚、防腐等优良性能的材料。但是，现有材料制备方法中却没有好的方法制备出高耐磨性材料，能够满足应用，例如：轴套或者车的座椅外套。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了高耐磨性复合材料的制备方法，本制备方法制备的复合材料具有较高的耐磨性能，同时还具有较好的其他机械性能，满足工程材料的要求。
高耐磨性复合材料的制备方法，方法包括：
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为110-130℃，烘干时间为10-18min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为80-140r/min，混合时间为6-9min；
将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为340-460r/min，混合时间为12-18min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为280-420r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：215-220℃，二区：217-220℃，三区：218-225℃，四区：219-225℃，五区：220-225℃，六区：222-228℃，七区：224-230℃，八区：225-230℃，九区：228-235℃，机头温度为225-235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
优选地，方法包括：
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为115-124℃，烘干时间为12-17min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为90-120r/min，混合时间为7-8min；
将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为380-430r/min，混合时间为13-15min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为290-400r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：216-219℃，二区：218-220℃，三区：218-224℃，四区：220-223℃，五区：222-224℃，六区：224-227℃，七区：226-229℃，八区：227-229℃，九区：229-233℃，机头温度为227-233℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
优选地，方法包括：
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为118℃，烘干时间为14min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为110r/min，混合时间为8min；
将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为410r/min，混合时间为14min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为360r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：217℃，二区：219℃，三区：222℃，四区：221℃，五区：223℃，六区：226℃，七区：227℃，八区：228℃，九区：231℃，机头温度为232℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
优选地，还包括将熔融复合材料经25-45℃水槽，进行水冷。
优选地，还包括将水冷后的复合材料进行切粒。
优选地，还包括将复合材料颗粒在烘干机中，温度为50-80℃温度下，烘干干18-24min，称重，包装。
优选地，所述填充剂为云母粉、石英粉、碳纤维以及金刚砂中的一种。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550以及KH792中的一种。
优选地，所述耐磨剂为有机硅或者聚四氟乙烯。
优选地，所述抗氧剂为2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚或者四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。
本发明的有益效果在于：本制备方法制备的复合材料具有较高的耐磨性能，同时还具有较好的其他机械性能，满足工程材料的要求，且本制备工艺简单，易操作，工序少，大大减少了人力物力，降低了成本。
具体实施方式
为阐述本发明的思想及目的，下面将结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
实施例1
高耐磨性复合材料，复合材料按重量组份包括：
高耐磨性复合材料的制备方法：
按质量组分称取ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂、玻璃纤维、云母粉、KH550、有机硅以及2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚；
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为110℃，烘干时间为18min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为80r/min，混合时间为9min；
将云母粉、KH550、有机硅以及2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为340r/min，混合时间为18min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为420r/min，玻璃纤维从六区加入，控制挤出机各区温度分别为：一区：215℃，二区：217℃，三区：225℃，四区：225℃，五区：220℃，六区：228℃，七区：230℃，八区：225℃，九区：235℃，机头温度为235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过45℃水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为50℃温度下，烘干干24min；
称重，包装。
实施例2
高耐磨性复合材料，复合材料按重量组份包括：
高耐磨性复合材料的制备方法：
按质量组分称取ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维、KH792、聚四氟乙烯以及2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚；
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为124℃，烘干时间为12min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为120r/min，混合时间为7min；
将碳纤维、KH792、聚四氟乙烯以及2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为430r/min，混合时间为15min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为400r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：216℃，二区：218℃，三区：224℃，四区：220℃，五区：224℃，六区：224℃，七区：226℃，八区：229℃，九区：229℃，机头温度为233℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过42℃水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为55℃温度下，烘干干22min；
称重，包装。
实施例3
高耐磨性复合材料，复合材料按重量组份包括：
高耐磨性复合材料的制备方法：
按质量组分称取ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂、玻璃纤维、石英粉、KH792、聚四氟乙烯以及四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯；
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为130℃，烘干时间为10min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为140r/min，混合时间为6min；
将石英粉、KH792、聚四氟乙烯以及四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为460r/min，混合时间为12min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为280r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：220℃，二区：220℃，三区：218℃，四区：219℃，五区：225℃，六区：222℃，七区：224℃，八区：230℃，九区：228℃，机头温度为225℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过25℃水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为80℃温度下，烘干干18min；
称重，包装。
实施例4
高耐磨性复合材料，复合材料按重量组份包括：
高耐磨性复合材料的制备方法：
按质量组分称取ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂、玻璃纤维、金刚砂、KH550、有机硅以及四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯；
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为115℃，烘干时间为17min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为90r/min，混合时间为7min；
将金刚砂、KH550、有机硅以及四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为380r/min，混合时间为13min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为290r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：219℃，二区：220℃，三区：218℃，四区：223℃，五区：222℃，六区：227℃，七区：229℃，八区：227℃，九区：233℃，机头温度为227℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过28℃水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为72℃温度下，烘干干20min；
称重，包装。
实施例5
高耐磨性复合材料，复合材料按重量组份包括：
高耐磨性复合材料的制备方法：
按质量组分称取ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维、KH792、聚四氟乙烯以及2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚；
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为118℃，烘干时间为14min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为110r/min，混合时间为8min；
将碳纤维、KH792、聚四氟乙烯以及2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为410r/min，混合时间为14min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为360r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：217℃，二区：219℃，三区：222℃，四区：221℃，五区：223℃，六区：226℃，七区：227℃，八区：228℃，九区：231℃，机头温度为232℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过34℃水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为64℃温度下，烘干干21min；
称重，包装。
将复合材料颗粒置于烘箱中在90-110℃下干燥4-6h，然后加入至注塑机中，注塑温度为240-250℃，注塑压力为60-90MPa，进行注塑制样，制得复合材料制品，对样品进行进行测试。
测试标准为；拉伸强度标准为ASTM D638，条件为50mm/min，摩擦系数按GB-3960-83测试。磨损量以及磨损宽度直接按重量称取计算以及刻度尺测量。
测试结果如下：
从以上实施例1至5制备方法制备的高耐磨性复合材料测试结果中可以看出，本复合材料具有较低的摩擦系数，说明本材料表面较为光滑，且磨损量较小，磨损宽度窄，具有高耐磨性，且兼具高的拉伸强度，大大提高了本复合材料的应用领域，且本制备工艺简单，易操作，工序少，大大减少了人力物力，降低了成本。
以上是对本发明所提供的具体实施例。
说明书对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.高耐磨性复合材料的制备方法，其特征在于，方法包括：
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为110-130℃，烘干时间为10-18min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为80-140r/min，混合时间为6-9min；
将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为340-460r/min，混合时间为12-18min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为280-420r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：215-220℃，二区：217-220℃，三区：218-225℃，四区：219-225℃，五区：220-225℃，六区：222-228℃，七区：224-230℃，八区：225-230℃，九区：228-235℃，机头温度为225-235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方法包括：
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为115-124℃，烘干时间为12-17min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为90-120r/min，混合时间为7-8min；
将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为380-430r/min，混合时间为13-15min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为290-400r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：216-219℃，二区：218-220℃，三区：218-224℃，四区：220-223℃，五区：222-224℃，六区：224-227℃，七区：226-229℃，八区：227-229℃，九区：229-233℃，机头温度为227-233℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，方法包括：
将称取的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧树脂以及玻璃纤维分别置于烘干机中，温度为118℃，烘干时间为14min；
将烘干后的ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂置于混合机中，混合速度为110r/min，混合时间为8min；
将填充剂、偶联剂、耐磨剂以及抗氧剂依次加入至有ABS树脂、聚对苯二甲酰对苯二胺以及环氧树脂混合机中，混合速度为410r/min，混合时间为14min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机料斗中，控制螺杆速度为360r/min，控制挤出机各区温度分别为：一区：217℃，二区：219℃，三区：222℃，四区：221℃，五区：223℃，六区：226℃，七区：227℃，八区：228℃，九区：231℃，机头温度为232℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
4.如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于：还包括将熔融复合材料经25-45℃水槽，进行水冷。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：还包括将水冷后的复合材料进行切粒。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：还包括将复合材料颗粒在烘干机中，温度为50-80℃温度下，烘干干18-24min，称重，包装。
7.如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于：所述填充剂为云母粉、石英粉、碳纤维以及金刚砂中的一种。
8.如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550以及KH792中的一种。
9.如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于：所述耐磨剂为有机硅或者聚四氟乙烯。
10.如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚或者四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20171117 |