CN114292509A - 一种pc耐磨工程塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PC耐磨工程塑料，原料包括：PC料80‑95重量份，耐磨加强剂2‑15重量份，助剂1‑8重量份。本发明的耐磨PC工程塑料可以提供较低的摩擦力系数来降低磨损率。比如，血糖计的盖子在使用了耐磨材料后可以增加它的来回开合的使用寿命。同时，耐磨改性工程塑料也使用于配色产品中，甚至用于不同的材料之间。在一次性使用的产品中，例如针和刀片也受益于该材料的润滑作用。此外，耐磨材料的其它运用包括导尿管，套管，传动装置及真空管。其它的效果还包括，由于光滑部件的运动而减少了噪音，提高了塑料的加工生产性能和挤出成型的效率。
Description
技术领域
本发明属于高分子工程材料技术领域，具体为一种PC耐磨工程塑料及其制备方法。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成，塑料是重要的有机合成高分子材料，塑料具有重量轻、化学性质稳定、不会锈蚀、耐冲击性好、具有较好的透明性、绝缘性好、着色性好和加工成本较低等优点，应用非常广泛，PC工程塑料是塑料中的一种，PC工程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代金属作为工程结构材料使用，工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势，PC工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，在机械上，PC工程塑料可用于轴承、齿轮、丝杠螺母、密封件等机械零件和壳体、盖板、手轮、手柄、紧固件及管接头等机械结构件上。随着工业制造水平的发展，要求PC工程塑料具备更优越的耐磨性能、抗老化性能、强度等，因此，需要开发具有高耐磨性能的PC工程塑料。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种PC耐磨工程塑料及其制备方法，使得塑料的耐磨性和自润滑性能显著增加,同时又不影响塑料的耐机械强度性能，这种耐磨的PC工程塑料可以广泛应用于齿轮，轴承等传动零部件上，使得塑料的耐磨性和自润滑性能大大提高。
为达以上目的，具体方案如下：
一种PC耐磨工程塑料，原料包括：PC料80-95重量份，耐磨加强剂2-15重量份，助剂1-8重量份。
优选地，PC耐磨工程塑料原料包括：PC料88-93重量份，耐磨加强剂5-11重量份，助剂1-3重量份。
耐磨加强剂组分包括：聚醚酯18-22重量份、超高分子量聚乙烯50-62重量份、超低分子量聚乙烯8-12重量份、马来酸酐1-3重量份、过氧化二异丙苯0.5-1重量份、LCP10-16重量份。
PC耐磨工程塑料制备方法为：1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min制得耐磨加强剂；3)将一定比例的PC料和助剂加入至步骤2)制备的熔融状态的耐磨加强剂中，继续加热熔融，然后通过双螺杆挤出机在温度255-268℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，得到PC耐磨工程塑料。
PC耐磨工程塑料第二种制备方法为：1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min，通过挤出机挤出造粒，制得耐磨加强剂颗粒；3)将一定比例的PC料、助剂和步骤2)制备的耐磨加强剂颗粒混合，置入双螺杆挤出机中在温度255-268℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，得到PC耐磨工程塑料。
所述助剂硬脂酸锌、硬脂酸钾、硬脂酸钠和硬脂酸钙的任一种或以上。
耐磨加强剂也可以单独制备，后续再和PC料、助剂一起混合挤出，但这样不但增加了时间成本，降温后再加热也浪费资源，更重要的是，耐磨加强剂降温冷却后再和PC料、助剂共混熔融后制备的改性PC塑料在机械性能上低于上述连续制备的PC耐磨工程塑料，还是优于不添加耐磨加强剂的PC料。
本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
本发明的耐磨PC工程塑料可以提供较低的摩擦力系数来降低磨损率。比如，血糖计的盖子在使用了耐磨材料后可以增加它的来回开合的使用寿命。同时，耐磨改性工程塑料也使用于配色产品中，甚至用于不同的材料之间。在一次性使用的产品中，例如针和刀片也受益于该材料的润滑作用。此外，耐磨材料的其它运用包括导尿管，套管，传动装置及真空管。其它的效果还包括，由于光滑部件的运动而减少了噪音，提高了塑料的加工生产性能和挤出成型的效率。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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。
第一部分：
实施例1：
称取如下物料：
PC料89kg；
硬脂酸锌1kg；
聚醚酯2kg；
超高分子量聚乙烯5.8kg；
超低分子量聚乙烯0.9kg
马来酸酐0.1kg
过氧化二异丙苯0.1kg
LCP 1.1kg
制备PC耐磨工程塑料：
1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min制得耐磨加强剂；3)将一定比例的PC料和助剂加入至步骤2)制备的熔融状态的耐磨加强剂中，继续加热熔融，然后通过双螺杆挤出机在温度255-268℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，得到PC耐磨工程塑料。
实施例2-6的组分配方如下表，制备方法参考实施例1：
将实施例1-6制得的PC耐磨工程塑料加工为制动器衬片，对制动器衬片性能进行测试，结果如下：
制动器衬片摩擦因数在0.35-0.45之间是比较理想，通过以上实施例测试数据，实施例1-3的物理性能和摩擦因数均比较理想，实施例4-6因原料中没有LCP，物理性能和摩擦因数表现逊于实施例1-3，由此可见，LCP物料对PC耐磨工程塑料的性能作用关键。
第二部分：
先制备耐磨加强剂，然后和PC料、助剂熔融混合然后进入加工模具中压出成型制动器衬片。
实施例7：
称取如下物料：
PC料89kg；
硬脂酸锌1kg；
聚醚酯2kg；
超高分子量聚乙烯5.8kg；
超低分子量聚乙烯0.9kg
马来酸酐0.1kg
过氧化二异丙苯0.1kg
LCP 1.1kg
制动器衬片：
1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min，然后通过造粒机造粒，制得耐磨加强剂；3)将一定比例的PC料和助剂和耐磨加强剂加入成型机在温度255-268℃下经熔融混炼进入模具压出制动器衬片形状，得到实施例7的制动器衬片。
实施例8：
称取如下物料：
称取如下物料：
PC料89kg；
硬脂酸锌1kg；
聚醚酯2kg；
超高分子量聚乙烯5.8kg；
超低分子量聚乙烯0.9kg
马来酸酐0.2kg
过氧化二异丙苯0.1kg
制备制动器衬片：
1)：将超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min，然后通过造粒机造粒，制得耐磨加强剂；3)将一定比例的PC料和助剂和耐磨加强剂加入成型机在温度255-268℃下经熔融混炼进入模具压出制动器衬片形状，得到实施例8的制动器衬片。第三部分：参考第一部分，但不加入聚醚酯成分。
实施例9：
称取如下物料：
PC料89kg；
硬脂酸锌1kg；
超高分子量聚乙烯68kg；
超低分子量聚乙烯1.9kg
马来酸酐0.1kg
过氧化二异丙苯0.1kg
LCP 1.1kg
制备制动器衬片：
1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加一定比例的PC料和助剂加入至步骤1)制备的熔融状态的混合料剂中，继续加热熔融，然后通过成型机模具压出制动器衬片。
将实施例7、8、9制得的制动器衬片进行测试试验，结果如下表：
制动器衬片摩擦因数在0.35-0.45之间是比较理想，通过以上实施例7-9的测试数据，可以看出实施例7为将加强耐磨剂和PC耐磨塑料分开加工，摩擦因数比较理想，但整体硬度、弯曲强度方面逊于实施例1-3，实施例8、9的物理性能较差，在聚醚酯好和LCP任何一种缺失的情况下，制得的制动器衬片性能远远弱于实施例1-3。
第四部分：参考第一部分，最后不通过造粒工艺得到PC耐磨工程塑料，而是直接加工为制动器衬片。
实施例10：
PC料89kg；
硬脂酸锌1kg；
聚醚酯2kg；
超高分子量聚乙烯5.8kg；
超低分子量聚乙烯0.9kg
马来酸酐0.1kg
过氧化二异丙苯0.1kg
LCP 1.1kg
制备制动器衬片：
1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min制得耐磨加强剂；3)将一定比例的PC料和助剂加入至步骤2)制备的熔融状态的耐磨加强剂中，继续加热熔融，然后通过双螺杆挤出机在温度255-268℃下经熔融混炼，然后进入模具压出制动器衬片形状，得到实施例10的制动器衬片。
经过测试，实施例10的制动器衬片与实施例1-3的试验数据接近。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种PC耐磨工程塑料，原料包括：PC料80-95重量份，耐磨加强剂2-15重量份，助剂1-8重量份。
2.根据权利要求1所述的PC耐磨工程塑料，其特征在于：PC耐磨工程塑料原料包括：PC料88-93重量份，耐磨加强剂5-11重量份，助剂1-3重量份。
3.根据权利要求1所述的PC耐磨工程塑料，其特征在于：耐磨加强剂组分包括：聚醚酯18-22重量份、超高分子量聚乙烯50-62重量份、超低分子量聚乙烯8-12重量份、马来酸酐1-3重量份、过氧化二异丙苯0.5-1重量份、LCP10-16重量份。
4.根据权利要求3所述的PC耐磨工程塑料，其特征在于：PC耐磨工程塑料制备方法为：1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min制得耐磨加强剂；3)将一定比例的PC料和助剂加入至步骤2)制备的熔融状态的耐磨加强剂中，继续加热熔融，然后通过双螺杆挤出机在温度255-268℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，得到PC耐磨工程塑料。
5.根据权利要求1所述的PC耐磨工程塑料，其特征在于：PC耐磨工程塑料制备方法为：1)：将LCP、超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯加热至210-230℃熔融；2)加入聚醚酯进行交联熔融，保持温度熔融5-10min，通过挤出机挤出造粒，制得耐磨加强剂颗粒；3)将一定比例的PC料、助剂和步骤2)制备的耐磨加强剂颗粒混合，置入双螺杆挤出机中在温度255-268℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，得到PC耐磨工程塑料。
6.根据权利要求1所述的PC耐磨工程塑料，其特征在于：所述助剂硬脂酸锌、硬脂酸钾、硬脂酸钠和硬脂酸钙的任一种或以上。
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| CN116253942A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-06-13 | 浙江沪天胶带有限公司 | 一种高透高耐磨pe材料及其制备方法 |
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