CN114163841A - 一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐磨剂表面改性技术领域,公开了一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法及其应用。本发明无机耐磨剂偶联改性制备方法为:称取无机耐磨剂,先将无机耐磨剂在100~150℃下预热1~2h,加入预水解后的硅烷偶联剂,再将无机耐磨剂与硅烷偶联剂混匀,进行脱水缩合反应,反应后取出,然后烘干,制得改性无机耐磨剂。这种改性无机耐磨剂表面含有乙烯基、长烷烃链等,与超高分子量聚乙烯相容性较佳且易形成物理缠结。本发明借由超高分子量聚乙烯较好的润滑性、耐化学腐蚀、摩擦系数小和低吸水性,令其包覆无机耐磨粒子,并将其应用于以PA66为基体的材料中,不仅能保持材料较好的力学性能,还能使超高分子量聚乙烯与无机粒子协同改善PA66的耐磨性能。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨剂表面改性技术领域,具体是涉及一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法及其应用。
背景技术
聚酰胺66俗名尼龙66(PA66),是由己二胺和己二酸缩聚制得,它的主链上有大量的酰胺基团,分子链间易形成氢键,分子作用力强,因此具有优异的拉伸强度和弯曲性能。此外,它具有结晶度高,熔点明显,表面硬度大,抗冲击,耐磨耗,自润滑性,消音,弹性模量高,耐溶剂,耐油,耐热等优异的性能,化学稳定性好。在化工、汽车、机械制造以及交通运输等领域应用广泛,尤其在轨道交通领域PA66被大批量使用。
虽然PA66自身具有较好的耐磨性,但在轨道交通运输领域,PA66自身耐磨性不够,需要进一步提高。目前用于提升PA66的耐磨性能的方法主要是在PA66基体中加入有机耐磨剂或是无机耐磨剂,亦或是将二者混合加入,然而效果并不出众。例如,中国发明专利申请CN201910682734.5公开了一种改性耐磨尼龙及其制备方法和应用,主要将尼龙66、玻璃纤维、二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂经熔融共混挤出而成,提供一种耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低的改性耐磨尼龙,该改性耐磨尼龙主要用于纺织机器的无油轴承套上。然而将其用于轨道交通时其耐磨性能尚有所欠缺,主要是无机耐磨剂和有机耐磨剂不能较好地协同发挥其耐磨性能。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法及其应用。本发明的耐磨剂是一种有机/无机复合耐磨剂,本发明的方法借由超高分子量聚乙烯较好的润滑性、耐化学腐蚀、摩擦系数小和低吸水性,令其包覆无机耐磨粒子,并将其应用于以PA66为基体的材料中,不仅能保持材料较好的力学性能,还能使超高分子量聚乙烯与无机粒子协同改善PA66的耐磨性能。
为达到本发明的目的,本发明提供了一种无机耐磨剂偶联改性制备方法,所述制备方法如下:
称取无机耐磨剂,先将无机耐磨剂在100~150℃下预热1~2h,加入预水解后的硅烷偶联剂,再将无机耐磨剂与硅烷偶联剂混匀,并在80~90℃下进行脱水缩合反应,反应后取出,然后烘干,制得改性无机耐磨剂。这种改性无机耐磨剂表面含有乙烯基、长烷烃链等,与超高分子量聚乙烯相容性较佳且易形成物理缠结。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述硅烷偶联剂与无机耐磨剂的质量比为1:30~1:10。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述无机耐磨剂为二硫化钼、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的一种或多种。
优选地,在本发明的一些实施例中,所述无机耐磨剂为纳米氧化铝。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、三甲基(乙烯氧基)硅烷中的一种或多种。
优选地,在本发明的一些实施例中,所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
更优选地,在本发明的一些实施例中,所述无机耐磨剂偶联改性制备方法如下:
将纳米氧化铝在115~125℃下预热1~2h,加入纳米氧化铝质量4~6%预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,再将纳米氧化铝与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在80~90℃条件下进行脱水缩合反应,反应后取出,然后烘干,制得改性无机耐磨剂。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述烘干是在100~200℃烘箱里面烘干1~3h。
另一方面,本发明还提供了一种改性无机耐磨剂,所述改性无机耐磨剂是采用前述方法制备得到的。
再一方面,本发明还提供了一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法,所述制备方法如下:
将本发明的改性无机耐磨剂与高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)混合均匀得粒料,将所得混合粒料在150~180℃、超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机中熔融共混,其中偶联剂处理的无机耐磨剂与超高分子量聚乙烯形成物理缠结,制得聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂。
其中,加入高密度聚乙烯旨在改善超高分子量聚乙烯加工困难的问题。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述改性无机耐磨剂、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯的质量比为1~3:1:16~18。
优选地,在本发明的一些实施例中,所述制备方法如下:
将本发明的改性无机耐磨剂与高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯按1.5~3:1:16.5~17.5的质量比混合均匀得粒料,将所得混合粒料在155~175℃、超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机中熔融共混。
又一方面,本发明还提供了一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂,所述聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂是采用前述方法制备得到的。
再一方面,本发明还提供了一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的应用,所述应用为将聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂用于制备高耐磨性能PA66。
再一方面,本发明还提供了一种高耐磨性能PA66的制备方法,所述制备方法如下:
将本发明的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂、PA66和抗氧剂混合均匀得混合粒料,置于同向平行双螺杆挤出机中,在剪切力和热作用下,PA66与耐磨剂熔融共混,经挤出、冷却、干燥、切粒后得到高耐磨性能PA66材料。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂、PA66和抗氧剂的质量比为5~15:84~94:0.5~2。
优选地,在本发明的一些实施例中,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164中的一种或多种。
优选地,在本发明的一些实施例中,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168,且二者质量比为1:1~3。
优选地,在本发明的一些实施例中,所述同向平行双螺杆挤出机的真空度为-0.1~0MPa。
优选的,在本发明的一些实施例中,所述高耐磨性能PA66的制备方法如下:
将本发明的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂、PA66和抗氧剂按8~12:87~92:0.7~1.2的质量比混合均匀得混合粒料,置于同向平行双螺杆挤出机中,保持温度为260~280℃,真空度为-0.07~-0.03MPa和50~90rpm的螺杆转速,在剪切力和热作用下,PA66与耐磨剂熔融共混,经挤出、冷却、干燥、切粒后得到高耐磨性能PA66材料,再将粒料在260~280℃,注塑压力为55~65MPa条件下注塑成标准样条。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
(1)本发明借助偶联剂对无机耐磨剂表面改性,引入与UHMWPE相容性较好的基团,利用UHMWPE的超高分子量与长链的特性,在无机耐磨剂上形成包覆层,有机耐磨剂与无机耐磨剂协同改善PA66的耐磨性能,使材料兼具较好的耐磨性能。
(2)本发明提供的有机/无机复合耐磨剂应用于PA66但并不局限于此体系,也可以应用于其他基体的耐磨改性。
(3)本发明涉及的工艺简单,工业化容易,应用较为广泛。
(4)本发明解决了尼龙66自身耐磨性不够且添加一般耐磨剂,耐磨性能仍不足的问题,减少了交通运输中材料过度磨损的问题。
附图说明
图1是本发明硅烷偶联剂改性无机耐磨剂示意图;
图2是本发明超高分子量聚乙烯链包覆改性无机耐磨剂示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。应当理解,以下描述仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显只指单数形式。
此外,下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且,本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
(1)称取纳米氧化铝细粉,将纳米氧化铝细粉在120℃下预热1.5h,加入5wt%(占纳米氧化铝比例)预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,采用高速搅拌机使纳米氧化铝与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在85℃条件下进行脱水缩合反应,反应25min后取出,然后在150℃烘箱里面烘干2h,制得表面含有乙烯基、长烷烃链等与UHMWPE相容性较佳且易形成物理缠结的无机耐磨剂。
(2)将改性过的纳米氧化铝、HDPE、UHMWPE按照质量比2∶1∶17,采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,将上述所得混合粒料在155~175℃条件下挤出共混,制得UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料。
(3)将质量分数为89wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)和10wt%UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
实施例2
(1)称取纳米氧化铝细粉,将纳米氧化铝细粉在120℃下预热1.5h,加入5wt%(占纳米氧化铝比例)预水解后的乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷,采用高速搅拌机使纳米氧化铝与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷均匀混合,并在85℃条件下进行脱水缩合反应,反应25min后取出,然后在150℃烘箱里面烘干2h,制得表面含有乙烯基、长烷烃链等与UHMWPE相容性较佳且易形成物理缠结的无机耐磨剂。
(2)将改性过的纳米氧化铝、HDPE、UHMWPE按照质量比2∶1∶17,采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,将上述所得混合粒料在155~175℃条件下挤出共混,制得UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料。
(3)将质量分数为89wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)和10wt%UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
实施例3
(1)称取纳米氧化铝细粉,将纳米氧化铝细粉在120℃下预热1.5h,加入7.5wt%(占纳米氧化铝比例)预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,采用高速搅拌机使纳米氧化铝与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在85℃条件下进行脱水缩合反应,反应25min后取出,然后在150℃烘箱里面烘干2h,制得表面含有乙烯基、长烷烃链等与UHMWPE相容性较佳且易形成物理缠结的无机耐磨剂。
(2)将改性过的纳米氧化铝、HDPE、UHMWPE按照质量比2∶1∶17,采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,将上述所得混合粒料在155~175℃条件下挤出共混,制得UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料。
(3)将质量分数为89wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)和10wt%UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
实施例4
(1)称取纳米氧化铝细粉,将纳米氧化铝细粉在120℃下预热1.5h,加入5wt%(占纳米氧化铝比例)预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,采用高速搅拌机使纳米氧化铝与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在85℃条件下进行脱水缩合反应,反应25min后取出,然后在150℃烘箱里面烘干2h,制得表面含有乙烯基、长烷烃链等与UHMWPE相容性较佳且易形成物理缠结的无机耐磨剂。
(2)将改性过的纳米氧化铝、HDPE、UHMWPE按照质量比3∶1∶16,采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,将上述所得混合粒料在155~175℃条件下挤出共混,制得UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料。
(3)将质量分数为89wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)和10wt%UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
实施例5
(1)称取纳米氧化铝细粉,将纳米氧化铝细粉在120℃下预热1.5h,加入5wt%(占纳米氧化铝比例)预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,采用高速搅拌机使纳米氧化铝与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在85℃条件下进行脱水缩合反应,反应25min后取出,然后在150℃烘箱里面烘干2h,制得表面含有乙烯基、长烷烃链等与UHMWPE相容性较佳且易形成物理缠结的无机耐磨剂。
(2)将改性过的纳米氧化铝、HDPE、UHMWPE按照质量比2∶1∶17,采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,将上述所得混合粒料在155~175℃条件下挤出共混,制得UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料。
(3)将质量分数为84wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)和15wt%UHMWPE/纳米氧化铝复合耐磨粒料混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
实施例6
(1)称取二硫化钼细粉,将二硫化钼在120℃下预热1.5h,加入5wt%(占二硫化钼比例)预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,采用高速搅拌机使二硫化钼与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在85℃条件下进行脱水缩合反应,反应25min后取出,然后在150℃烘箱里面烘干2h,制得表面含有乙烯基、长烷烃链等与UHMWPE相容性较佳且易形成物理缠结的无机耐磨剂。
(2)将改性过的二硫化钼、HDPE、UHMWPE按照质量比2∶1∶17,采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,将上述所得混合粒料在155~175℃条件下挤出共混,制得UHMWPE/二硫化钼复合耐磨粒料。
(3)将质量分数为89wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)和10wt%UHMWPE/二硫化钼复合耐磨粒料混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
对比例1
将质量分数为89wt%PA66、1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)、1wt%纳米氧化铝、0.5wt%HDPE和8.5wt%UHMWPE混合均匀后,从同向平行双螺杆挤出机喂料口加入260~280℃的双螺杆挤出机中,保持真空度-0.05MPa和70rpm的螺杆转速,在剪切力与热作用下,PA66与复合耐磨剂熔融共混,而后经机头挤出、冷却、干燥、切粒后,得到高耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
对比例2
将10wt%UHMWPE、89wt%PA66和1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,置于260~280℃、螺杆转速70rpm及螺杆真空度-0.05MPa的同向平行双螺杆挤出机,在剪切力和热作用下,PA66与UHMWPE熔融共混,经挤出、冷却、干燥、切粒后得耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
对比例3
将10wt%纳米氧化铝、89wt%PA66和1wt%抗氧剂(抗氧剂1010与抗氧剂168质量比1:2)采用高速搅拌机均匀混合得混合粒料,置于260~280℃、螺杆转速70rpm及螺杆真空度-0.05MPa的同向平行双螺杆挤出机,在剪切力和热作用下,PA66与纳米氧化铝熔融共混,经挤出、冷却、干燥、切粒后得耐磨PA66粒料。再将粒料在260~280℃,注塑压力为60MPa条件下注塑成标准样条。
性能测试
材料的拉伸强度按GB/T1040.1-2006进行测试,速度为50mm/min;弯曲强度按GB/T9341-2008进行测试,速度为2mm/min;缺口冲击强度按GB/T1043.1-2008进行测试,V型缺口;滑动摩擦磨损按GB/T3960-2016进行测试,试验环以200r/min转动,负荷196N,试验2h。
表1实施例1-6及对比例1-3材料性能表
通过上述实施例和对比例可知,无论是单独将无机耐磨剂或是UHMWPE加入PA66基体中,还是未经硅烷偶联剂处理的无机耐磨剂与有机耐磨剂UHMWPE一起作为填料加入PA66基体中,磨损量都较大。本发明通过硅烷偶联剂处理无机耐磨剂,再与有机耐磨剂UHMWPE进行熔融共混,使UHMWPE较好地包覆着无机耐磨剂,协同改善了耐磨性能,且改性后的PA66的拉伸强度、弯曲模量及冲击性能均保持良好,获得了高耐磨性能PA66材料。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无机耐磨剂偶联改性制备方法,其特征在于,所述制备方法如下:
称取无机耐磨剂,先将无机耐磨剂在100~150℃下预热1~2h,加入预水解后的硅烷偶联剂,再将无机耐磨剂与硅烷偶联剂混匀,并在80~90℃下进行脱水缩合反应,反应后取出,然后烘干,制得改性无机耐磨剂。这种改性无机耐磨剂表面含有乙烯基、长烷烃链等,与超高分子量聚乙烯相容性较佳且易形成物理缠结。
2.根据权利要求1所述的无机耐磨剂偶联改性制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂与无机耐磨剂的质量比为1:30~1:10;优选地,所述无机耐磨剂为二硫化钼、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的一种或多种;优选地,所述无机耐磨剂为纳米氧化铝。
3.根据权利要求1所述的无机耐磨剂偶联改性制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、三甲基(乙烯氧基)硅烷中的一种或多种;优选地,所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷;优选地,所述无机耐磨剂偶联改性制备方法如下:
将纳米氧化铝在115~125℃下预热1~2h,加入纳米氧化铝质量4~6%预水解后的乙烯基三乙氧基硅烷,再将纳米氧化铝与乙烯基三乙氧基硅烷均匀混合,并在80~90℃条件下进行脱水缩合反应,反应后取出,然后烘干,制得改性无机耐磨剂。
4.一种改性无机耐磨剂,其特征在于,所述改性无机耐磨剂是采用权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的。
5.一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法如下:
将权利要求4所述的改性无机耐磨剂与高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯混合均匀得粒料,将所得混合粒料在150~180℃、超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机中熔融共混,其中偶联剂处理的无机耐磨剂与超高分子量聚乙烯形成物理缠结,制得聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂。
6.根据权利要求5所述的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的制备方法,其特征在于,所述改性无机耐磨剂、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯的质量比为1~3:1:16~18;优选地,所述制备方法如下:
将权利要求4所述的改性无机耐磨剂与高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯按1.5~3:1:16.5~17.5的质量比混合均匀得粒料,将所得混合粒料在155~175℃、超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机中熔融共混。
7.一种聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂,其特征在于,所述聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂是采用权利要求5-6任一项所述的方法制备得到的。
8.权利要求7所述的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的应用,其特征在于,所述应用为将权利要求7所述的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂用于制备高耐磨性能PA66。
9.根据权利要求8所述的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的应用,其特征在于,所述制备高耐磨性能PA66的方法如下:
将聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂、PA66和抗氧剂混合均匀得混合粒料,置于同向平行双螺杆挤出机中,在剪切力和热作用下,PA66与耐磨剂熔融共混,经挤出、冷却、干燥、切粒后得到高耐磨性能PA66材料。
10.根据权利要求8所述的聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂的应用,其特征在于,所述聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂、PA66和抗氧剂的质量比为5~15:84~94:0.5~2;优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164中的一种或多种;优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168,且二者质量比为1:1~3;优选地,所述同向平行双螺杆挤出机的真空度为-0.1~0MPa;优选的,所述高耐磨性能PA66的制备方法如下:
将聚乙烯包覆无机粒子耐磨剂、PA66和抗氧剂按8~12:87~92:0.7~1.2的质量比混合均匀得混合粒料,置于同向平行双螺杆挤出机中,保持温度为260~280℃,真空度为-0.07~-0.03MPa和50~90rpm的螺杆转速,在剪切力和热作用下,PA66与耐磨剂熔融共混,经挤出、冷却、干燥、切粒后得到高耐磨性能PA66材料,再将粒料在260~280℃,注塑压力为55~65MPa条件下注塑成标准样条。
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