CN109206907A - 一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，该工艺将硅藻土、聚乙烯蜡、炭黑、3‑月桂酰胺丙基、碳化硅、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、松香树脂、三乙烯四胺等原料分别经过高速球磨、过筛分选、高温分段反应、惰性气体加压活化、分段注塑压模、流化处理、干燥等步骤制备得到耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料。制备而成的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料，其质量轻、耐磨耐油性能好、密封效果好，具有较好的减震缓冲作用，在车用链条涨紧机构中有很好的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及塑料材料这一技术领域，特别涉及到一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法。
背景技术
汽车轻量化是未来节能减排工作的重中之重，因此在全球汽车制造业中呈现出汽车塑料化的趋势。随着汽车塑料化趋势成型，汽车塑料件的应用推广有望提速，整个行业将迎来高速发展，前景广阔。据测算，一辆轿车自重减少10％，燃油消耗量相应降低6％一8％，二氧化碳排放量则可减少5％一6％。所以，在节能减排中，汽车轻量化是无可争议的热门话题。在此背景下，具有密度低特点的塑料材料，成为减轻车体重量的有效途径。汽车塑料化趋势成型，汽车塑料件行业迎来高速发展。在同等大小的汽车零配件中，塑料产品比钢材在质量上普遍可减轻30％～40％，具有相当明显的轻量化优势。除此外，塑料材料还有设计空间大、制造成本低、功能广泛等优势。因此，在技术不断取得突破下，汽车塑料产品应用逐渐增多。从外装饰件到内装饰件，从功能件到结构件，甚至出现了全塑车身，塑料产品在汽车的覆盖范围越来越广，汽车塑料件行业迈向高速发展。从数据可以看出，即便汽车工业发达的德国，塑料制品的使用量仍较为有限。归咎其因，在于汽车塑化推广存在很大障碍。一方面，高强度及高性价比的材料供给存在难题。相比金属，塑料疲劳期更短，在高温或接触汽油时老化现象严重，同时在传力部位的应用强度不够。另外，在技术限制下，汽车塑料产品成本居高不下。另一方面，汽车塑化还面临着生产改造成本、回收等问题。换言之，在利益最大化考量下，汽车厂商对汽车塑料件认可度并不高。不过，总体来说，在节能政策及产品成本压力下，汽车塑化是大势所趋，汽车塑料件的应用推广将持续推进。在技术不断突破、材料品质和工艺持续提升下，汽车塑料件存在的问题将逐步得以解决，并通过政府、车企、零部件供应商、材料生产商等多方努力，迈向大规模推广应用阶段，未来发展前景可期。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，该工艺将硅藻土、聚乙烯蜡、炭黑、3-月桂酰胺丙基、碳化硅、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、松香树脂、三乙烯四胺等原料分别经过高速球磨、过筛分选、高温分段反应、惰性气体加压活化、分段注塑压模、流化处理、干燥等步骤制备得到耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料。制备而成的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料，其质量轻、耐磨耐油性能好、密封效果好，具有较好的减震缓冲作用，在车用链条涨紧机构中有很好的应用价值。
技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅藻土5-10份、聚乙烯蜡3-6份、炭黑2-4份、3-月桂酰胺丙基3-7份、碳化硅3-5份、分散剂2-3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为30-50分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚10-15份、聚醚醚酮4-8份、聚偏氟乙烯3-5份、松香树脂3-6份、三乙烯四胺5-15份、偶联剂1-4份、固化剂3-4份，搅拌均匀后加热温度上升至700-800℃，充入惰性气体，持续保温反应1-3小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4-0.6MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为30-40min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行干燥、包装，即得成品。
优选地，所述步骤(1)中的分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1。
优选地，所述步骤(1)中的过筛孔径为300目。
优选地，所述步骤(2)中的偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述步骤(2)中的固化剂选自二乙烯三胺、六亚甲基四胺、叔丁过氧基乙烷、二氨基二苯基砜中的一种或几种。
优选地，所述步骤(2)中的惰性气体为氮气，气体压强为2-5MPa。
优选地，所述步骤(3)中的注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为90-320℃，注射压力100-150MPa，注射速度为220-300mm/s。
优选地，所述步骤(5)中的干燥为室温避光干燥。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法将硅藻土、聚乙烯蜡、炭黑、3-月桂酰胺丙基、碳化硅、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、松香树脂、三乙烯四胺等原料分别经过高速球磨、过筛分选、高温分段反应、惰性气体加压活化、分段注塑压模、流化处理、干燥等步骤制备得到耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料。制备而成的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料，其质量轻、耐磨耐油性能好、密封效果好，具有较好的减震缓冲作用，在车用链条涨紧机构中有很好的应用价值。
(2)本发明的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
实施例1
(1)将硅藻土5份、聚乙烯蜡3份、炭黑2份、3-月桂酰胺丙基3份、碳化硅3份、分散剂2份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为30分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用，其中分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1，过筛孔径为300目；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚10份、聚醚醚酮4份、聚偏氟乙烯3份、松香树脂3份、三乙烯四胺5份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、二乙烯三胺3份，搅拌均匀后加热温度上升至700℃，充入氮气，气体压强为2MPa，持续保温反应1小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模，其中注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为90℃，注射压力100MPa，注射速度为220mm/s。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为30min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行室温避光干燥、包装，即得成品。
实施例2
(1)将硅藻土7份、聚乙烯蜡4份、炭黑3份、3-月桂酰胺丙基4份、碳化硅3份、分散剂2份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为35分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用，其中分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1，过筛孔径为300目；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚12份、聚醚醚酮5份、聚偏氟乙烯4份、松香树脂4份、三乙烯四胺8份、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2份、六亚甲基四胺3份，搅拌均匀后加热温度上升至730℃，充入氮气，气体压强为3MPa，持续保温反应2小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模，其中注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为180℃，注射压力120MPa，注射速度为250mm/s。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.5MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为33min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行室温避光干燥、包装，即得成品。
实施例3
(1)将硅藻土9份、聚乙烯蜡5份、炭黑4份、3-月桂酰胺丙基6份、碳化硅4份、分散剂3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为40分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用，其中分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1，过筛孔径为300目；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚14份、聚醚醚酮7份、聚偏氟乙烯4份、松香树脂5份、三乙烯四胺13份、γ―氨丙基三甲氧基硅烷3份、叔丁过氧基乙烷4份，搅拌均匀后加热温度上升至770℃，充入氮气，气体压强为4MPa，持续保温反应2小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模，其中注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为250℃，注射压力140MPa，注射速度为280mm/s。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.5MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为38min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行室温避光干燥、包装，即得成品。
实施例4
(1)将硅藻土10份、聚乙烯蜡6份、炭黑4份、3-月桂酰胺丙基7份、碳化硅5份、分散剂3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为0分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用，其中分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1，过筛孔径为300目；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚15份、聚醚醚酮8份、聚偏氟乙烯5份、松香树脂6份、三乙烯四胺15份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4份、二氨基二苯基砜4份，搅拌均匀后加热温度上升至800℃，充入氮气，气体压强为5MPa，持续保温反应3小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模，其中注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为20℃，注射压力150MPa，注射速度为300mm/s。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.6MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为40min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行室温避光干燥、包装，即得成品。
对比例1
(1)将硅藻土5份、聚乙烯蜡3份、炭黑2份、3-月桂酰胺丙基3份、碳化硅3份、分散剂2份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为30分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用，其中分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1，过筛孔径为300目；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚醚醚酮4份、聚偏氟乙烯3份、松香树脂3份、三乙烯四胺5份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、二乙烯三胺3份，搅拌均匀后加热温度上升至700℃，充入氮气，气体压强为2MPa，持续保温反应1小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模，其中注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为90℃，注射压力100MPa，注射速度为220mm/s。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为30min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行室温避光干燥、包装，即得成品。
对比例2
(1)将硅藻土10份、聚乙烯蜡6份、炭黑4份、3-月桂酰胺丙基7份、碳化硅5份、分散剂3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为0分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用，其中分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1，过筛孔径为300目；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚15份、聚醚醚酮8份、聚偏氟乙烯5份、松香树脂6份、三乙烯四胺15份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4份、二氨基二苯基砜4份，搅拌均匀后加热温度上升至800℃，充入氮气，气体压强为5MPa，持续保温反应3小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模，其中注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为20℃，注射压力150MPa，注射速度为300mm/s。
(4)将步骤(3)的塑料件进行室温避光干燥、包装，即得成品。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料分别进行冲击强度、磨痕宽度、磨损量这几项性能测试，测试结果见表1。
表1
| 冲击强度Mpa | 磨痕宽度(mm) | 磨损量(mg) | |
| 实施例1 | 49.83 | 4.35 | 9.10 |
| 实施例2 | 51.19 | 4.62 | 10.02 |
| 实施例3 | 50.45 | 4.22 | 8.57 |
| 实施例4 | 51.44 | 4.75 | 9.36 |
| 对比例1 | 34.37 | 12.00 | 24.80 |
| 对比例2 | 23.76 | 14.79 | 29.98 |
本发明的一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法将硅藻土、聚乙烯蜡、炭黑、3-月桂酰胺丙基、碳化硅、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、松香树脂、三乙烯四胺等原料分别经过高速球磨、过筛分选、高温分段反应、惰性气体加压活化、分段注塑压模、流化处理、干燥等步骤制备得到耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料。制备而成的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料，其质量轻、耐磨耐油性能好、密封效果好，具有较好的减震缓冲作用，在车用链条涨紧机构中有很好的应用价值。本发明的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅藻土5-10份、聚乙烯蜡3-6份、炭黑2-4份、3-月桂酰胺丙基3-7份、碳化硅3-5份、分散剂2-3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为30-50分钟，球料比为99：1，充分球磨使产物彻底粉碎，收集球磨产物过筛，备用；
(2)将步骤(1)的球磨产物加入到辊炼机中进行高温反应，反应温度升至450℃时依次加入聚苯硫醚10-15份、聚醚醚酮4-8份、聚偏氟乙烯3-5份、松香树脂3-6份、三乙烯四胺5-15份、偶联剂1-4份、固化剂3-4份，搅拌均匀后加热温度上升至700-800℃，充入惰性气体，持续保温反应1-3小时后自然降温至300-310℃；
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模，然后冷却、固定、脱模。
(4)将步骤(3)的注塑件放入蒸汽硫化罐中，用蒸汽加压0.4-0.6MPa，升温至150-160℃进行硫化处理，处理时间为30-40min。
(5)将步骤(4)的硫化塑料件进行干燥、包装，即得成品。
2.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分散剂为液体石蜡、硬脂酸镁、聚乙二醇的混合物，其质量比为2：1：1。
3.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的过筛孔径为300目。
4.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的固化剂选自二乙烯三胺、六亚甲基四胺、叔丁过氧基乙烷、二氨基二苯基砜中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的惰性气体为氮气，气体压强为2-5MPa。
7.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的注塑条件为射嘴温度为280-320℃，一区和二区的温度为280-320℃，三区和四区的温度为270-275℃，五区和六区的温度为270-275℃，注塑模具的模温为90-320℃，注射压力100-150MPa，注射速度为220-300mm/s。
8.根据权利要求1所述的耐磨耐油汽车链条涨紧机构用塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的干燥为室温避光干燥。
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