专利名称：一种尼龙齿轮专用料及其制备方法
一种尼龙齿轮专用料及其制备方法本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种尼龙齿轮专用料及其制备方法。 [背景技术]随着科学技术的发展，人们对高强度塑料的要求越来越高，“以塑代钢，，是当今制造业的热门话题，其中增强尼龙材料由于其优异的性价比，是“以塑代钢”的首选材料，高强度增强PA66具有十分广泛的应用前景。塑料齿轮具有许多金属齿轮所没有的优点。与金属齿轮相比，塑料齿轮重量更轻、惯性更小、运转时噪音更低。塑料齿轮通常比金属齿轮的单位成本更低，而且在设计时可以结合考虑其他组装性能。此外，这些齿轮还可以用于许多腐蚀环境。但传统的增强技术很难生产超高强度的尼龙，塑料齿轮往往因强度不够在运转中开裂而报废。本发明要解决的技术问题是提供一种高强度、耐老化的尼龙齿轮专用料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种尼龙齿轮专用料，按重量百分比由以下组分组成尼龙树脂33-69% ；玻璃纤维30-65% ；抗氧剂0.2-0.4%润滑剂0.4-0.8%成核剂0.2-0.4%偶联剂0.2-0.4%;螯合剂0.01-0. 03%。以上所述的尼龙齿轮专用料，所述尼龙树脂为PA66。以上所述的尼龙齿轮专用料，所述的玻璃纤维为无碱短玻璃纤维。以上所述的尼龙齿轮专用料，所述抗氧剂为1010和/或168。以上所述的尼龙齿轮专用料，所述润滑剂为硬脂酸锌和/或TAF。以上所述的尼龙齿轮专用料，所述螯合剂为无机金属盐碘化钾或碘化亚铜t以上所述的尼龙齿轮专用料，所述的成核剂为长链羧酸钙盐。以上所述的尼龙齿轮专用料，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂。以上所述的尼龙齿轮专用料，按重量百分比由以下组分组成尼龙树脂33-；35% ；玻璃纤维63-65% ；抗氧剂0.2-0.4%;润滑剂0.4-0.8%;
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成核剂0.2-0.4%;偶联剂0.2-0.4%;螯合剂0.01-0.03%。—种权利要求1所述的尼龙齿轮专用料的制备方法，包括以下步骤a)将尼龙树脂、抗氧剂、润滑剂、成核剂进行干燥；b)按权利要求1的配比除短玻纤外，将各组分准确计量，，在中速混合机中混合均勻；c)采用电子计量式喂料系统，将充分混合好的原料由主料口送入同向齿合双螺杆挤出机中，按配比将玻璃纤维由侧喂料口加入双螺杆中，在料筒的传热及螺杆的高速剪切， 混炼及输送下物料与玻璃纤维进行充分的熔融，分散和复合；采用的双螺杆机挤出螺杆长径比大于32，螺杆转速在300-500转/分钟，其双螺杆挤出工作温度为加料段240-250°C， 熔融塑化段温度为220-240°C，混合均化段220-230°C，熔体输送计量段220_240°C，停留时间0. 5-1分钟。本发明采用螯合改性技术，制得高强度，高耐老化的增强型尼龙。并采用先进的电子计量式喂料系统，保证材料玻纤均勻分布强度均一，由此所制的齿轮专用料可用于齿轮市场取代金属，具有重量轻、惯性小、耐腐蚀、运转噪音低、容易设计和加工成型的效果。下面通过实施例对本发明进行进一步阐述下述实施例所选用尼龙树脂为美国英威达聚己内酰己二胺PA66NPD-004，为中粘树脂。玻璃纤维为PPG昆山短纤HP3610或巨石988A，可以增加材料体系的强度及韧性。抗氧剂为1010，168，能有效防止变色，老化。润滑剂为硬脂酸锌和TAF，能在加工过程中起到内外润滑作用。成核剂为长链羧酸钙盐CAV102，能有效加快尼龙的结晶，可缩短成型时间。偶联剂为硅烷类偶联剂KH-560，能有效处理无机物表面并与树脂基体相容，使材料具有高刚性和韧性。螯合剂为碘化钾、碘化亚铜无机化合物，能利用特殊有机金属离子，螯合尼龙中酰胺基团，有效保护其不被热氧基团破坏，使材料具有良好的耐热老化性能。实施例1-5的配比如表1所示。制备时采用计量式喂料系统，将充分混合好的原料和助剂由主料口送入同向齿合双螺杆挤出机中，将短玻纤HP3610由侧喂料口加入双螺杆中，在料筒的传热及螺杆的高速剪切，混炼及输送下物料及玻纤进行充分的熔融，分散和复合。采用螺杆长径比大于32，螺杆转速在300-500转/分钟的双螺杆挤出机，其双螺杆挤出工作温度为加料段240-250°C， 熔融塑化段温度为220-240°C，混合均化段220-230°C，熔体输送计量段220_240°C，停留时间0. 5-1分钟。经熔融挤出，拉条，过水冷却，造粒过筛干燥，得到高强度增强尼龙齿轮专用料。以上制得的改性工程塑料按相关标准进行模塑制备测试用标准样条进行以下各种性能测试，力学性能、耐热性能和抗电压性能按ASTM标准，耐老化性能按GB/T16422.2-1999标准，如表2所示。表1实施例配方
权利要求
1.一种尼龙齿轮专用料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成 尼龙树脂 33-69% ；玻璃纤维 30-65% ； 抗氧剂 0.2-0.4%; 润滑剂 0.4-0.8%; 成核剂 0.2-0.4%; 偶联剂 0.2-0.4%; 螯合剂 0.01-0.03%。
2.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述尼龙树脂为PA66。
3.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱短玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述抗氧剂为1010和/或168。
5.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌和/或TAF。
6.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述螯合剂为无机金属盐碘化钾或碘化亚铜。
7.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述的成核剂为长链羧酸钙Τττ . ο
8.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂。
9.根据权利要求1所述的尼龙齿轮专用料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成尼龙树脂33-35% ； 玻璃纤维 63-65% ； 抗氧剂 0.2-0.4%; 润滑剂 0.4-0.8%; 成核剂 0.2-0.4%; 偶联剂 0.2-0.4%; 螯合剂 0.01-0.03%。
10.一种权利要求1所述的尼龙齿轮专用料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤a)将尼龙树脂、抗氧剂、润滑剂、成核剂进行干燥；b)按权利要求1的配比除短玻纤外，将各组分准确计量，，在中速混合机中混合均勻；c)采用电子计量式喂料系统，将充分混合好的原料由主料口送入同向齿合双螺杆挤出机中，按配比将玻璃纤维由侧喂料口加入双螺杆中，在料筒的传热及螺杆的高速剪切，混炼及输送下物料与玻璃纤维进行充分的熔融，分散和复合；采用的双螺杆机挤出螺杆长径比大于32，螺杆转速在300-500转/分钟，其双螺杆挤出工作温度为加料段240-250°C，熔融塑化段温度为220-240°C，混合均化段220-230°C，熔体输送计量段220_240°C，停留时间 0. 5-1分钟。
全文摘要
本发明公开了一种尼龙齿轮专用料及其制备方法。尼龙齿轮专用料按重量百分比由以下组分组成尼龙树脂33-65％；玻璃纤维33-65％；抗氧剂0.2-0.4％；润滑剂0.4-0.8％；成核剂0.2-0.4％；偶联剂0.2-0.4％；螯合剂0.01-0.03％。制备方法是先按配方比例进行预混合，再由双螺杆挤出机挤出，切粒，冷却，干燥，制得高强度的增强型尼龙齿轮专用料。尼龙齿轮专用料强度高、且强度均一，耐老化，可取代金属，具有重量轻、惯性小、耐腐蚀、运转噪音低、容易设计和加工成型的效果。
文档编号C08L77/06GK102321368SQ201110296360
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者徐东, 徐永, 程必舒 申请人:深圳市科聚新材料有限公司