专利名称：一种耐磨剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子化合物的组合物，具体涉及一种耐磨剂及其制备方法。
背景技术：
涂膜(又称漆膜)是涂料施工于底材上的一道或多道涂层所形成的固态连续膜。由于涂膜覆盖在底材表面上，因此在使用过程中，涂膜受摩擦是无法避免的。摩擦往往会导致涂膜逐渐受磨损，涂膜受磨损后将会变薄、露底甚至破坏，以致失去对底材的保护作用和装饰效果，因此，由摩擦所导致的涂膜磨损，是人们希望尽可能避免的，涂膜的耐磨性已愈来愈被人们所重视。耐磨剂是一种能够提高涂膜耐磨性的添加剂。在涂料中添加耐磨剂以后,能够减·少因摩擦所引起的涂膜磨损，从而延长涂膜的使用寿命，使涂膜能够更久地保持对底材的保护作用和装饰效果。目前，通常采用某种填料作为耐磨剂添加到涂料中，这在一定程度上能够提供涂膜的耐磨性。但是，单一的填料由于其自身的特点，难以兼顾抗破碎性、硬度和形状等影响磨耗量的因素，因此在应用时对涂膜耐磨性的提高有限，另外还可能存在分散性、稳定性不佳等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨剂及其制备方法，这种耐磨剂添加到涂料中，能够使涂膜具有极佳的耐磨性。采用的技术方案如下
一种耐磨剂，其特征在于由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为(1-30) 100 ;所述改性无机纤维是用纳米填料对无机纤维进行改性得到的，所用纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，所用无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95%,改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。优选上述改性无机纤维的制备方法包括下述步骤(I)按比例配备纳米填料和无机纤维，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95% ；(2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的10-100倍，得到纳米填料悬浮液；(3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I)所配备的无机纤维进行热处理；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的10-100倍，接着在搅拌的情况下用超声波振荡器进行超声处理，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；(4)将经步骤(3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 1-1%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的1000-5000倍，在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(5)将步骤(4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第二固体物料；接着将第二固体物料烘干，得到改性无机纤维。优选上述纳米填料是纳米二氧化硅(SiO2)、多壁碳纳米管(MWNTs)和纳米石墨中的一种或其中多种的组合。纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度。多壁碳纳米管既具有碳素材料的固有本性，又具有金属材料的导电性和导热性，陶瓷材料的耐热性和耐腐蚀性，纺织纤维的可编织性，以及高分子材料的轻质、易加工性。将多壁碳纳米管作为复合材料增强体，可表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性。石墨是碳质元素结晶矿物，其结晶格架为六边形层状结构，具有润滑性、化学稳定性等性质，廉价易得，是良好的润滑耐磨剂。优选上述无机纤维是玻璃纤维(GF)、氧化铝晶须(A1203)、硼酸镁晶须(Mg2B2O5)和硼酸铝晶须(9Α1203 ·2Β203)中的一种或其中多种的组合。玻璃纤维绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。氧化铝晶须断裂韧性好，无毒，惰性，不影响涂料基本性质，对涂料 的光泽度、透明性、流变性影响不大，有优良的防沉降性能。硼酸镁晶须、硼酸铝晶须具有轻量化、良好的机械强度等优异性能，无毒、无害、无污染，主要是作为材料增强体，可增强增韧聚合物基(如尼龙)。上述聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)有利于使无机纤维保持良好的分散性，并增强无机纤维的强度。优选上述尼龙(PA)是尼龙6 (ΡΑ6)、尼龙66 (ΡΑ66)、尼龙1010 (ΡΑ1010)、尼龙610 (ΡΑ610)或尼龙612 (ΡΑ612)。尼龙为半透明或乳白色结晶性树脂，具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，耐弱酸、碱和一般溶剂，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。本发明采用纳米填料对无机纤维表面进行改性，再将改性后的无机纤维作为增强剂加入尼龙(PA)中，得到所需的耐磨剂。通过在无机纤维(玻璃纤维或者无机晶须)表面构筑纳米填料，不但能增大无机纤维与尼龙基体的相互作用面积及界面结合力，还能有效解决纳米填料的分散问题，克服填料添加量大时易在聚合物中发生团聚的问题(从而使本发明中纳米填料可以有较大的添加量，增强效果显著)。在尼龙基体中加入增强剂后，可以克服尼龙尺寸稳定性差的缺点，提高尼龙的拉伸强度、冲击强度、模量、耐磨性和尺寸稳定性等性能。另一方面，本发明还提供了上述耐磨剂的一种制备方法，其特征在于包括下述步骤
(I)制备改性无机纤维
(I - I)按比例配备纳米填料和无机纤维，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95% ；
(I - 2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的10-100倍，得到纳米填料悬浮液；
(I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的10-100倍，接着在搅拌的情况下用超声波振荡器进行超声处理，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；
(I - 4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 1-1%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的1000-5000倍，在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(I - 5)将步骤(I - 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(I - 2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第二固体物料；接着将第二固体物料烘干，得到改性无机纤维；
(2)改性无机纤维与尼龙的复合 按改性无机纤维尼龙为(1-30) :100的重量比例，将改性无机纤维和 尼龙(所用尼龙为颗粒料)一同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为200-300°C、双螺杆的转速为30-100转/分钟(r/min)的条件下密炼3_15分钟，形成熔体后挤出造粒，得到耐磨剂。优选步骤(I - 3)中，对无机纤维进行热处理的方法为，将无机纤维加热至550 -650°C并保温2 — 4小时。进行热处理的设备可采用马弗炉(Muffle furnace)。优选步骤(I - 3)中，搅拌速度为500 - 1000转/分钟。优选步骤(I - 3)中，超声波振荡器发出的超声波频率为21 - 40kHzο优选步骤(I — 4)中,用去尚子水对第一固体物料清洗3次。优选步骤(I - 5)中，用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗(更优选清洗次数为3次)，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，再进行烘干。优选步骤(I - 5)中，在50_90°C的温度下对第二固体物料进行烘干。优选步骤(2)中，挤出造粒形成的耐磨剂颗粒的粒径小于20μπι。上述制备方法中，先用纳米填料对无机纤维表面进行改性，再将经纳米填料改性后得到的改性无机纤维作为增强剂加入尼龙(PA)中，得到增强的尼龙，作为耐磨剂。本发明的耐磨剂集合了尼龙、无机纤维和纳米填料的优点，具有更高的耐磨性，添加到涂料中后(耐磨剂的添加量通常为涂料总重的5-40%)，能够使涂膜具有极佳的耐磨性，保护涂膜免受磨损。
具体实施例方式实施例I
本实施例中耐磨剂的制备方法包括下述步骤
(I)制备改性无机纤维
(I - I)按比例配备纳米填料(均为纳米二氧化硅)和无机纤维(均为玻璃纤维)，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的30%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的70% ；(I-2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的50倍，得到纳米填料悬浮
液；
(I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理(将无机纤维加热至600°C并保温3小时)；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的50倍，接着在搅拌(搅拌速度为800转/分钟)的情况下用超声波振荡器进行超声处理(超声波振荡器发出的超声波频率为28kHz)，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；
(1-4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 5%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的3000倍，在600转/分钟的搅拌速度下搅拌I小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗3次，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(1-5)将步骤(I - 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(I - 2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在600转/分钟的搅拌速度下搅拌I小时后进行抽滤，得到第二固体物料；然后用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗(清洗次数为3次)，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，接着在70°C的温度下对第二固体物料进行烘干，得 到改性无机纤维；
(2)改性无机纤维与尼龙的复合
按改性无机纤维尼龙为20 :100的重量比例，将改性无机纤维和尼龙(所用尼龙为颗粒状的尼龙6) —同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为250°C、双螺杆的转速为70转/分钟(r/min)的条件下密炼10分钟，形成熔体后挤出造粒(形成的颗粒的粒径小于20 μ m)，得到耐磨剂。得到的耐磨剂由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为20 :100 ;所述改性无机纤维含有纳米填料和无机纤维(其中纳米填料约占30%(重量)、无机纤维约占70%(重量))，改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。实施例2
本实施例中耐磨剂的制备方法包括下述步骤
(I)制备改性无机纤维
(I-I)按比例配备纳米填料(均为多壁碳纳米管)和无机纤维(均为硼酸镁晶须)，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的40%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60% ；(I - 2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的100倍，得到纳米填料悬浮液；
(I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理(将无机纤维加热至650°C并保温2小时)；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的20倍，接着在搅拌(搅拌速度为1000转/分钟)的情况下用超声波振荡器进行超声处理(超声波振荡器发出的超声波频率为40kHz)，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；
(1-4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 1%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的5000倍，在300转/分钟的搅拌速度下搅拌2小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗3次，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(I 一 5)将步骤(I 一 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(1-2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5小时后进行抽滤，得到第二固体物料；然后用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗(清洗次数为3次)，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，接着在50°C的温度下对第二固体物料进行烘干，得到改性无机纤维；
(2)改性无机纤维与尼龙的复合
按改性无机纤维尼龙为30 :100的重量比例，将改性无机纤维和尼龙(所用尼龙为颗粒状的尼龙66) —同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为300°C、双螺杆的转速为100转/分钟(r/min)的条件下密炼3分钟，形成熔体后挤出造粒(形成的颗粒的 粒径小于20 μ m)，得到耐磨剂。得到的耐磨剂由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为30 :100 ;所述改性无机纤维含有纳米填料和无机纤维(其中纳米填料约占40%(重量)、无机纤维约占60%(重量))，改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。实施例3
本实施例中耐磨剂的制备方法包括下述步骤
(1)制备改性无机纤维
(I - I)按比例配备纳米填料(均为纳米石墨)和无机纤维(均为氧化铝晶须)，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的95% ；
(I - 2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的10倍，得到纳米填料悬浮
液；
(I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理(将无机纤维加热至550°C并保温4小时)；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的100倍，接着在搅拌(搅拌速度为500转/分钟)的情况下用超声波振荡器进行超声处理(超声波振荡器发出的超声波频率为40kHz)，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；
(I - 4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为1%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的1000倍，在1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗3次，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(I - 5)将步骤(I - 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(I - 2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在300转/分钟的搅拌速度下搅拌2小时后进行抽滤，得到第二固体物料；然后用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗(清洗次数为3次)，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，接着在90°C的温度下对第二固体物料进行烘干，得到改性无机纤维；
(2)改性无机纤维与尼龙的复合
按改性无机纤维尼龙为I :100的重量比例，将改性无机纤维和尼龙(所用尼龙为颗粒状的尼龙1010)—同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为200°C、双螺杆的转速为30转/分钟(r/min)的条件下密炼15分钟,形成熔体后挤出造粒(形成的颗粒的粒径小于20 μ m),得到耐磨剂。得到的耐磨剂由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为I :100 ;所述改性无机纤维含有纳米填料和无机纤维(其中纳米填料约占5%(重量)、无机纤维约占95%(重量))，改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。实施例4
本实施例中耐磨剂的制备方法包括下述步骤
(1)制备改性无机纤维
(I - I)按比例配备纳米填料(均为纳米二氧化硅)和无机纤维，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的25%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的75% (无机纤维为硼酸镁晶须和硼酸铝晶须的组合，其中硼酸镁晶须占纳米填料和无机纤维总重的35%，硼酸铝晶须占纳米填料和无机纤维总重的40%)；
(I - 2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的80倍，得到纳米填料悬浮
液；
(I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理(将无机纤维加热至600°C并保温3小时)；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的10倍，接着在搅拌(搅拌速度为600转/分钟)的情况下用超声波振荡器进行超声处理(超声波振荡器发出的超声波频率为28kHz)，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；
(1-4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 8%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的2000倍，在800转/分钟的搅拌速度下搅拌I小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗2次，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(1-5)将步骤(I - 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(I 一 2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在600转/分钟的搅拌速度下搅拌I. 2小时后进行抽滤，得到第二固体物料；然后用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗(清洗次数为2次)，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，接着在80°C的温度下对第二固体物料进行烘干，得到改性无机纤维；
(2)改性无机纤维与尼龙的复合
按改性无机纤维尼龙为10 :100的重量比例，将改性无机纤维和尼龙(所用尼龙为颗粒状的尼龙612) —同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为250°C、双螺杆的转速为60转/分钟(r/min)的条件下密炼12分钟，形成熔体后挤出造粒(形成的颗粒的粒径小于20 μ m)，得到耐磨剂。得到的耐磨剂由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为10 :100 ;所述改性无机纤维含有纳米填料和无机纤维(其中纳米填料约占25%(重量)、无机纤维约占75%(重量))，改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。实施例5
本实施例中耐磨剂的制备方法包括下述步骤
(I)制备改性无机纤维
(I - I)按比例配备纳米填料和无机纤维(均为氧化铝晶须)，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的15%(纳米填料为多壁碳纳米管和纳米石墨的组合，其中多壁碳纳米管占纳米填料和无机纤维总重的10%，纳米石墨占纳米填料和无机纤维总重的5%)，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的85% ；
(I - 2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的30倍，得到纳米填料悬浮
液；
(I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理(将无机纤维加热至600°C并保温3. 5小时)；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的70倍，接着在搅拌(搅拌速度为700转/分钟)的情况下用超声波振荡器进行超声处理(超声波振荡器发出的超声波频率为40kHz)，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；
(1-4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 4%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的4000倍，在500转/分钟的搅拌速度下搅拌I. 5小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用·去离子水对第一固体物料清洗3次，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；
(I - 5)将步骤(I - 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(I 一 2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在800转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 8小时后进行抽滤，得到第二固体物料；然后用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗(清洗次数为3次)，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，接着在60°C的温度下对第二固体物料进行烘干，得到改性无机纤维；
(2)改性无机纤维与尼龙的复合
按改性无机纤维尼龙为15 :100的重量比例，将改性无机纤维和尼龙(所用尼龙为颗粒状的尼龙610) —同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为280°C、双螺杆的转速为80转/分钟(r/min)的条件下密炼8分钟，形成熔体后挤出造粒(形成的颗粒的粒径小于20 μ m),得到耐磨剂。得到的耐磨剂由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为15 :100 ;所述改性无机纤维含有纳米填料和无机纤维(其中纳米填料约占15%(重量)、无机纤维约占85%(重量))，改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。
权利要求
1.一种耐磨剂，其特征在于由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为(1-30) :100 ;所述改性无机纤维是用纳米填料对无机纤维进行改性得到的，所用纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，所用无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95%,改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。
2.根据权利要求I所述的耐磨剂，其特征在于所述改性无机纤维的制备方法包括下述步骤(I)按比例配备纳米填料和无机纤维，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95% ；(2)将纳米填料分散于水中,所用水的重量为纳米填料的10-100倍，得到纳米填料悬浮液；(3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I)所配备的无机纤维进行热处理；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的10-100倍，接着在搅拌的情况下用超声波振荡器进行超声处理，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干；(4)将经步骤(3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 1-1%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的1000-5000倍，在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维；(5)将步骤(4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第二固体物料；接着将第二固体物料烘干，得到改性无机纤维。
3.根据权利要求I所述的耐磨剂，其特征在于所述纳米填料是纳米二氧化硅、多壁碳纳米管和纳米石墨中的一种或其中多种的组合。
4.根据权利要求I所述的耐磨剂，其特征在于所述无机纤维是玻璃纤维、氧化铝晶须、硼酸镁晶须和硼酸铝晶须中的一种或其中多种的组合。
5.根据权利要求I所述的耐磨剂,其特征在于所述尼龙是尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙610或尼龙612。
6.一种耐磨剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤 (I)制备改性无机纤维 (I - I)按比例配备纳米填料和无机纤维，其中纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95% ； (I - 2)将纳米填料分散于水中，所用水的重量为纳米填料的10-100倍，得到纳米填料悬浮液； (I - 3)对无机纤维进行预处理先对步骤(I - I)所配备的无机纤维进行热处理；然后将经热处理的无机纤维加入到去离子水中，所用去离子水的重量为无机纤维的10-100倍，接着在搅拌的情况下用超声波振荡器进行超声处理，直至无机纤维呈单丝分散，再进行过滤并将过滤得到的无机纤维烘干； (I - 4)将经步骤(I - 3)预处理的无机纤维加入到重量百分比浓度为O. 1-1%的聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中，所用聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的重量为无机纤维的1000-5000倍，在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第一固体物料；再用去离子水对第一固体物料清洗，以除去多余的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子，得到包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维； (1-5)将步骤(I - 4)得到的包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵的无机纤维加入到步骤(I 一 2)得到的纳米填料悬浮液中，然后在300-1000转/分钟的搅拌速度下搅拌O. 5-2小时后进行抽滤，得到第二固体物料；接着将第二固体物料烘干，得到改性无机纤维； (2)改性无机纤维与尼龙的复合 按改性无机纤维尼龙为(1-30) :100的重量比例，将改性无机纤维和尼龙一同加入双螺杆挤出机中，在密炼温度为200-300°C、双螺杆的转速为30-100转/分钟的条件下密炼3-15分钟，形成熔体后挤出造粒，得到耐磨剂。
7.根据权利要求6所述的耐磨剂的制备方法，其特征在于步骤(I- 3)中，对无机纤维进行热处理的方法为，将无机纤维加热至550 - 650°C并保温2 - 4小时。
8.根据权利要求6所述的耐磨剂的制备方法，其特征在于步骤(I- 3)中，搅拌速度为500 — 1000转/分钟。
9.根据权利要求6所述的耐磨剂的制备方法，其特征在于步骤(I- 3)中，超声波振荡器发出的超声波频率为21 - 40kHz。
10.根据权利要求6所述的耐磨剂的制备方法，其特征在于步骤(I一 5)中，用去离子水对抽滤得到的第二固体物料清洗，以除去未被包覆的纳米填料颗粒，再进行烘干。
全文摘要
本发明提供一种耐磨剂，其特征在于由改性无机纤维和尼龙组成，改性无机纤维与尼龙的重量比例为(1-30)100；所述改性无机纤维是用纳米填料对无机纤维进行改性得到的，所用纳米填料占纳米填料和无机纤维总重的5-40%，所用无机纤维占纳米填料和无机纤维总重的60-95%，改性无机纤维表面包覆有聚二甲基二烯丙基氯化铵。本发明还提供上述耐磨剂的一种制备方法。本发明的耐磨剂集合了尼龙、无机纤维和纳米填料的优点，具有更高的耐磨性，添加到涂料中后，能够使涂膜具有极佳的耐磨性，保护涂膜免受磨损。
文档编号C08K9/02GK102924994SQ20121045323
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者许汉光, 靳焘 申请人:汕头市东和机械有限公司