CN1405225A - 一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法，本发明要解决的技术问题是，克服上述材料综合性能差的问题，提供一种既耐腐蚀、又抗磨损、且抗冲击性能好的复合材料及生产方法，本发明由60～96％的超高相对分子质量聚乙烯、4～40％的碳化硅、0.04～0.06％的偶联剂、0.01～0.02％的脱模剂配制而成，上述含量均为重量百分比，生产方法是，将上述材料按比例混合均匀，将混合均匀的原料分别装入成型模具中捣实，将成型模具及原料放在10～30MPa压力下，保压5～10分钟，将原料中的气体排除干净，在3～5MPa压力下，加热至180～200℃，使物料全部处于熔融状态，在20～30MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
Description
技术领域
本发明属于耐腐抗磨材料生产领域，特别涉及一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法。
背景技术
目前，工程上使用的耐腐蚀抗磨损材料主要有三大类。一是不锈钢，二是高分子材料，三是工程陶瓷材料。不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，其加工的工艺性也很好，但不锈钢的抗磨损性能较差，在使用的过程中磨损很快，不适合于在磨损大的场合使用。高分子材料具有良好的韧性和自润滑性，抗冲击性能好，加工的工艺性也比较好，但高分子材料的耐磨损性能还不够理想，也不适合于在磨损大的场合使用。工程陶瓷材料具有很高的硬度，耐磨损性能好，但工程陶瓷材料的脆性大，在使用中容易破碎，而且，工程陶瓷材料要经过高温烧结工艺来成型，制作的工艺比较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服上述材料综合性能差的问题，提供一种既耐腐蚀、又抗磨损、且抗冲击性能好的聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法。
本发明的聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料是按照下述配方制成的：
超高相对分子质量聚乙烯 60～96％
碳化硅 4～40％
偶联剂 0.04～0.06％
脱模剂 0.01～0.02％上述含量均为重量百分比。
上述复合材料的生产方法是：
1、将超高相对分子质量聚乙烯、碳化硅、偶联剂及脱模剂按比例加入到混料装置中，充分搅拌，将原料混合均匀；
2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中，并装满捣实；
3、将成型模具及原料放在10～30MPa压力下，保压5～10分钟，将混入原料中的气体排除干净；
4、在3～5MPa压力下，加热至180～200℃，使物料透热，全部处于熔融状态；
5、在20～30MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
本发明采用超高相对分子质量聚乙烯作为复合材料的聚合物基体，并在其中加入耐腐蚀、抗磨损性能好的碳化硅，使本发明的复合材料既具有优良的抗冲击性能，又具有良好的耐腐蚀及抗磨损性能，其综合技术性能有了很大的提高，本发明复合材料的洛氏硬度为40～50HRC，冲击强度为80～120KJ/m2，在常温下，无机盐水溶液、稀酸及碱对其无腐蚀，适合于在冶金、化工等行业在常温下作为防腐耐磨材料使用。
具体实施方式
实施例1：
1.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 60kg、碳化硅SiC 39.94kg、偶联剂TETD 0.04kg、脱模剂聚乙烯醇0.02kg加入到混料装置中，充分搅拌，将原料混合均匀；
1.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中，并装满捣实；
1.3、将成型模具及原料放在10MPa压力下，保压10分钟，将混入原料中的气体排除干净；
1.4、在5MPa压力下，加热至180℃，使物料透热，全部处于熔融状态；
1.5、在30MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
实施例2：
2.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 75kg、碳化硅SiC 24.94kg、偶联剂TETD 0.05kg、脱模剂聚乙烯醇0.01kg加入到混料装置中，充分搅拌，将原料混合均匀；
2.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中，并装满捣实；
2.3、将成型模具及原料放在30MPa压力下，保压5分钟，将混入原料中的气体排除干净；
2.4、在3.5MPa压力下，加热至200℃，使物料透热，全部处于熔融状态；
2.5、在25MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
实施例3：
3.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 95.925kg、碳化硅SiC 4kg、偶联剂TETD 0.06kg、脱模剂聚乙烯醇 0.015kg加入到混料装置中，充分搅拌，将原料混合均匀；
3.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中，并装满捣实；
3.3、将成型模具及原料放在20MPa压力下，保压8分钟，将混入原料中的气体排除干净；
3.4、在3MPa压力下，加热至190℃，使物料透热，全部处于熔融状态；
3.5、在20MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
实施例4：
4.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 84.93kg、碳化硅SiC 15kg、偶联剂TETD 0.05kg、脱模剂聚乙烯醇0.02kg加入到混料装置中，充分搅拌，将原料混合均匀；
4.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中，并装满捣实；
4.3、将成型模具及原料放在15MPa压力下，保压8分钟，将混入原料中的气体排除干净；
4.4、在4MPa压力下，加热至180℃，使物料透热，全部处于熔融状态；
4.5、在25MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
Claims (2)
1、一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法，其特征在于，它是按照下述配方制成的：
超高相对分子质量聚乙烯 60～96％
碳化硅 4～40％
偶联剂 0.04～0.06％
脱模剂 0.01～0.02％上述含量均为重量百分比。
2、一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料的生产方法，其特征在于：
2.1、将超高相对分子质量聚乙烯、碳化硅、偶联剂及脱模剂按比例加入到混料装置中，充分搅拌，将原料混合均匀；
2.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中，并装满捣实；
2.3、将成型模具及原料放在10～30MPa压力下，保压5～10分钟，将混入原料中的气体排除干净；
2.4、在3～5MPa压力下，加热至180～200℃，使物料透热，全部处于熔融状态；
2.5、在20～30MPa压力下，自然降温，冷却至室温，即可开模取出制件。
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