CN88102619A - 热塑性树脂组合物 - Google Patents

Abstract

一种热塑性树脂组合物，该组合物对磨蚀耐久性有改进，并且它包括99.9～80.0份(重量)的热塑性聚酯树脂或聚缩醛树脂和0.1～20份(重量)的粘度为150,000cst或更高的硅油。

Description

本发明涉及一种能提供长期摩擦特性优异，滑动时只产生小的摩擦噪音的滑动元件的树脂组合物，特别是涉及一种由热塑性聚酯树脂或聚缩醛树脂和粘度为150000cst的硅油所组成的热塑性树脂组合物。

热塑性聚酯树脂（例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯）或聚缩醛树脂由于其优良的机械性能，电性能，耐热，耐化学品性能和可加工性能，近年来作为工程塑料己应用于十分广阔的领域中。而且还趋向于随着领域的扩展，在更苛刻的条件下使用这些树脂，在越来越多的情况下在使用它们时还要求有更高的性能。这种性能之一便是要进一步改进在汽车、电气和电子产品等领域作为滑动构件和机械构件的摩擦特性、改进的摩擦特性的长期耐久性、降低由于滑动而造成的摩擦噪音等。

例如，（1）一种其中加入固体润滑剂（如二硫化钼和石墨）的方法，（2）一种其中加入粉状和纤维状聚四氟乙烯树脂的方法;（3）一种其中加入液体或半固体润滑剂（如石油润滑油、合成润滑油、脂肪醇或它们的酯）的方法;以及诸如此类己知的可增进热塑性树脂的摩擦和磨蚀特性的方法。不言而喻，虽然使用这些已知的方法也能改进摩擦和磨蚀特性，特别是在低速和低载荷的滑动条件下短期使用等许多情况下能充分满足其需要。然而随着滑动条件变为在较高速率和载荷下，以及虽然在低速和低载荷的滑动条件下但随着时间的推移，摩擦特性显著恶化也会发生摩擦特性变得不足等问题，因此要求有耐久性和重现性。此外，一种方法是加入聚乙烯、聚四氟乙烯等以软化树脂，该方法通常己用作为改进滑动时摩擦噪音的方法。然而，用这一方法未必能达到满足要求的低噪声性能。此外，还存在有降低物理性能，如机械强度的问题。

如上所述，按照传统的己知方法，己不能满足在摩擦和磨蚀特性方面日益苛刻的要求，特别是在高速率和高载荷滑动条件下的特性、长期耐久特性或滑动时的低噪音特性。因此热切希望对它们加以改进。

本发明者反复认真地研究了解决在不损失热塑性聚酯树脂和聚缩醛树脂所具有的优异性能而改进长期摩擦和磨蚀特性并减低滑动时摩擦噪音这些问题的方法，他们己发现，加入具有特定粘度的硅油特别有效。本发明因此而得以实现。

这就是说，本发明的目的就是提供一种热塑性树脂组合物，该组合物包括99.9到80.0份（重量）的热塑性聚酯树脂或聚缩醛树脂和0.1到20份（重量）的粘度为150000cst或更大的硅油。

本发明中所用的热塑性聚酯包括由二羧基化合物和二羟基化合物的缩聚、羟羧基化合物的缩聚、这三种组分的混合物的缩聚等而得到的聚酯。对于本发明来说，均聚酯和共聚酯都同样有效。

用于本发明中的二羧酸化合物包括己知的二羧酸化合物，如对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、联苯二羧酸、二苯基醚二羧酸、二苯基己烷二羧酸、环己烷二羧酸、己二酸和癸二酸以及它们的烷基、烷氧基或卤素取代的化合物。此外也可以用这些二羧酸化合物的成酯衍生物，如低级醇酯，例如二甲酯。在本发明中，上述化合物可单独使用或组合使用。

其次，二羟基化合物包括下列二羟基化合物，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、氢醌、间苯二酚、二羟基苯基、萘二酚，二羟基二苯醚，环己烷二醇和2，2′-双（4-羟基苯基）丙烷，以及它们的烷基、烷氧基或卤素取代的化合物等等。它们可单独使用或组合使用。

此外羟羧酸包括如羟基苯甲酸、羟基萘甲酸和二亚苯基羟羧酸等羟基羧酸以及它们的烷荃，烷氧荃或卤素取代的化合物。还可以使用这些化合物的成酯衍生物。在本发明中，这些化合物可单独使用或组合使用。

按照本发明，由上述化合物为单体缩聚而成的每种热塑性聚酯可单独用或组合使用，希望用聚对苯二甲酸亚烷基酯，最好用聚对苯二甲酸丁二醇酯。在这种情况下，本发明的效果是显著的。

此外，在本发明中热塑性聚酯可用己知的方法（如交联和接枝聚合）进行改性。

用于本发明中的聚缩醛树脂包括聚缩醛均聚物和大部分主链是由甲醛链形成的聚缩醛共聚物。此外即使聚缩醛按己知方法通过交联或接技共聚物而改性，它们也能用作为基本树脂并能表现出本发明的效果。

其次，将二甲基聚硅氧烷或通过在二甲基聚硅氧烷中用至少一种选自氢、苯基、卤代苯基、卤代烷基、氟酯基等取代部分甲基而得的化合物用作为硅油加到上述本发明的热塑性树脂中，这些硅油按照ASTM-D-445测量具有150000cst（25℃）的非常高的粘度。

如果加入的硅油的粘度低于150000cst，特别是低于100000cst或更低，则其初始摩擦和磨蚀特性得以改进，但作为本发明目的的长期摩擦和磨蚀特性或滑动时的摩擦噪音不能充分得以改进，而如果使用有高聚合度的橡胶状硅树脂，则不仅将它们均匀地分散于树脂中会十分困难，并且不能期望摩擦和磨蚀特性得以改进，而且根据情况还会损失机械性能，这些是不希望的。更理想的是使用粘度为200，000到1000000cst的硅油。

此外，在本发明中这些硅油加入的比例基于99.9到80份（重量）的热塑性树脂为0.1到20份（重量）。如果硅油加入的比例小于此，其摩擦和磨蚀特性不能达到充分的改进;而如果硅油加入的比例大于此，则根据情况会显著地降低可加工性能、机械性能等等，这是所不希望的。

因此，考虑到短期和长期摩擦以及磨蚀特性、其它性能、可加工性等的平衡，希望所加硅油的比例为0.3到10份（重量）。

此外，在本发明中可以用溶剂等来稀释这些硅油或者可用所加入的无机或有机固体吸收这些硅油。在许多情况下，考虑到加入硅油的可加工性和硅油的分散性是希望这样做的。此外，为了增进硅油在树脂中的分散同时也可使用一种分散介质。

虽然由于使用这些高粘度硅油而得到优良的长期摩擦和磨蚀特性以及减噪性能的原因还不总是显而易见的，但本发明者推测，这些高粘度的硅油在树脂的表面或在所说表面的附近形成一稳定的不易分开的膜，因此该效果是耐久的。反之本发明者估计，低粘度硅油易于渗到树脂的表面，这样初始摩擦特性优异，但粘度低（聚合度低），因此易发生膜的分离和脱除，结果随着滑动时间的推移，摩擦特性降低。

为了进一步增进滑动特性，按照本发明可以向该组合物中加入固态润滑剂（如石墨、二硫化钼和金属皂）、能提供优异润滑性能的聚合物（如聚乙烯树脂和聚四氟乙烯树脂）等等。此外，为根据目的改进物理性能时，还可进一步加入各种己知的添加剂。

添加剂包括抗氧剂、耐天侯和耐光稳定剂、热稳定剂、软膏、脱模剂、成核剂、硅油分散剂、抗静电剂、阻燃剂、着色剂等等。

此外，根据目的，可以向本发明的组合物中加入纤维状、板状和粒状无机填料，例如玻璃纤维。此外，显然还可补充加入其它树脂或高分子物质。

本发明的组合物可以很方便地通过己知的方法进行制备，该方法通常用作为制备传统树脂组合物的方法。例如一种方法是，将各组分混合，然后将混合物捏合，并用单螺杆或双螺杆格出机挤塑造粒，接着模塑;一种方法是先造出具有不同组成的粒料，然后按规定的量来混炼这些所造的粒料，接着进行模塑并得到具有所要求组成的模塑产品;一种方法是，将至少有一种组分直接加到模塑机中，其余均照旧。

下面用较好的实例作参考更具体地描述本发明，不过本发明并不局限于这些实例。

实施例1～9和对比例1～8

将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂（Polyplastics    Co.，Ltd。制备的“DURANEX2000”）或聚缩醛树脂（Polyplastics    co.，Ld.制备的“DURACONM90”）和各种粘度为150000cst或更高的硅油以表1所示的比例进行掺混，然后将所得的混合物熔化并在双螺杆挤出机中捏合，制备粒状组合物。接着将这些粒料注射模塑以制成试样，该试样进行测定。此外，作为对比，也以与上述试样同样的方式测定那些不含硅油的试样和含有粘度超出本发明范围的硅油的试样。所有这些结果都示于表1。

此外，滑动特性的测定是按下述方法进行，而抗张特性的测定是依照ASTM的方法进行。

运动摩擦特性：

运动摩擦因子用铃木型摩擦和磨蚀试验机以ABS树脂作为对面材料在滑动开始以后和在0.75kg/cm²的压力、180mm/秒的线性性速度以及2.0cm²的接触面积下滑动60分钟后立即测量。此外，为了得到稳定性的标准，一直测量到动力学摩擦因子（μd）达到0.2所用的时间为止。

摩擦噪音特性：

用上述的实验仪观察同类材料在3.5kg/cm²的压力、50mm/秒的线速度以及2.0cm²的接触面积下互相摩擦10小时这段时间产生噪音的状态。

从上述描述和较好的实施例显而易见，通过在热塑性聚酯树脂或聚缩醛树脂中加入粘度为150，000cst或更高的硅油，使得与滑动有关的各种特性，如长期摩擦和磨蚀特性以及滑动时的摩擦噪音都得到显著的改进，而没有出现这种缺点，即其它物理性能降低到基本上引起怀疑的程度。

如上所述，本发明的组合物具有平衡的优异性能并能在汽车、电气和电子仪器、办公机械，多种物品等等领域中适于用作滑动元件，如齿轮，轴承和键盘部件。

Claims (3)

1、一种热塑性树脂组合物，它包括99.9～80.0份(重量)的热塑性聚酯树脂或聚缩醛树脂和0.1～20份(重量)的粘度为150，000cst或更高的硅油。

2、根据权利要求1中所述的热塑性树脂组合物，其中所述的热塑性聚酯树脂是聚对苯二甲酸亚烷基酯。

3、根据权利要求1中所述的热塑性树脂组合物，其中所述的热塑性聚酯树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯。