本发明涉及塑料齿轮
技术领域：
，具体涉及一种汽车空调用塑料齿轮及其制备工艺。
背景技术：
：汽车空气调节装置简称汽车空调，是对确保安全行车起到重要作用的通风装置。汽车空调通过调整汽车车厢的温度、湿度、空气清洁度及空气流动保持在最佳状态，为驾驶员创造良好的工作条件，为乘员提供舒服的乘坐环境以减少旅途疲劳，其中，用于汽车空调的冷热换热器中的塑料齿轮对汽车空调的正常工作起到重要作用，随着使用时间的延长，塑料齿轮会出现机械力学性能的衰减，老化、磨损现象严重，从而影响其使用，当前，用于汽车空调的冷热转化器中的塑料齿轮的主要材料为聚甲醛，聚甲醛是一种性能优良的工程塑料，具有优异的耐疲劳性和抗蠕变性能，广泛应用于制备齿轮等零器件，由于齿轮的特殊的工作条件，就需要聚甲醛具备低摩擦系数和高耐磨性，延长齿轮的使用寿命。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨、自润滑性能好的汽车空调用塑料齿轮及其制备工艺。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60-70份、高密度聚乙烯15-20份、凹凸棒土7-12份、超细石英微粉3-6份、高耐磨炭黑6-10份、氮化硅超微粉2-4份、聚乙烯醇10-20份、硼改性腰果壳油树脂2-4份、亚磷酸三苯酯1-3份、硅烷偶联剂1-3份、油酸酰胺1-2份、羟丙基甲基纤维素1-2份。优选地，所述的汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛65份、高密度聚乙烯18份、凹凸棒土10份、超细石英微粉5份、高耐磨炭黑8份、氮化硅超微粉3份、聚乙烯醇14份、硼改性腰果壳油树脂3份、亚磷酸三苯酯1.5份、硅烷偶联剂2份、油酸酰胺1份、羟丙基甲基纤维素1.5份。优选地，所述超细石英微粉的平均粒径为100-200nm。优选地，所述氮化硅超微粉的平均粒径为20-30nm。优选地，所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。汽车空调用塑料齿轮的制备工艺，步骤如下：1）将聚甲醛在75-85℃下干燥60-80min，然后与高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果壳油树脂、亚磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混炼机中，在150-160℃下混炼20-30min；2）将凹凸棒土、超细石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、硅烷偶联剂、羟丙基甲基纤维素混合，研磨均匀，加入混炼机中混炼20-30min，得混合料；3）将汽车空调用塑料齿轮模具预热至90-100℃；4）将混合料投入到注塑机中，加热至200-240℃，调节螺杆转速为300-500rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至模具中，加工成型；5）将模具冷却至室温后，打开模具，得汽车空调用塑料齿轮，即得。优选地，所述注塑机事先预热至140-160℃。本发明有益效果：本发明以聚甲醛为基材，加入刚性、韧性高，机械强度好，自润性良好的高密度聚乙烯，在硼改性腰果壳油树脂的共同作用下，提高材料的刚度和耐磨性，加入的超细石英微粉、氮化硅超微粉进一步提高其耐磨性和自润滑性能，本发明合理配置各组分，综合提高了塑料齿轮的性能，制得的塑料齿轮具有良好的刚性、韧性和耐老化性能，摩擦系数小，能够满足塑料齿轮的使用要求，提高其使用寿命。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。实施例1：汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛68份、高密度聚乙烯17份、凹凸棒土10份、超细石英微粉4份、高耐磨炭黑9份、氮化硅超微粉2.5份、聚乙烯醇15份、硼改性腰果壳油树脂2.5份、亚磷酸三苯酯1份、氨丙基三乙氧基硅烷1.5份、油酸酰胺1.5份、羟丙基甲基纤维素1份。其中，超细石英微粉的平均粒径为100-200nm，氮化硅超微粉的平均粒径为20-30nm。汽车空调用塑料齿轮的制备工艺，步骤如下：1）将聚甲醛在80℃下干燥70min，然后与高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果壳油树脂、亚磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混炼机中，在155℃下混炼25min；2）将凹凸棒土、超细石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羟丙基甲基纤维素混合，研磨均匀，加入混炼机中混炼25min，得混合料；3）将汽车空调用塑料齿轮模具预热至95℃；4）将混合料投入到预热至145℃的注塑机中，加热至230℃，调节螺杆转速为400rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至模具中，加工成型；5）将模具冷却至室温后，打开模具，得汽车空调用塑料齿轮，即得。实施例2：汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛65份、高密度聚乙烯18份、凹凸棒土10份、超细石英微粉5份、高耐磨炭黑8份、氮化硅超微粉3份、聚乙烯醇14份、硼改性腰果壳油树脂3份、亚磷酸三苯酯1.5份、氨丙基三乙氧基硅烷2份、油酸酰胺1份、羟丙基甲基纤维素1.5份。其中，超细石英微粉的平均粒径为100-150nm，氮化硅超微粉的平均粒径为20-25nm。汽车空调用塑料齿轮的制备工艺，步骤如下：1）将聚甲醛在80℃下干燥65min，然后与高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果壳油树脂、亚磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混炼机中，在150℃下混炼25min；2）将凹凸棒土、超细石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羟丙基甲基纤维素混合，研磨均匀，加入混炼机中混炼25min，得混合料；3）将汽车空调用塑料齿轮模具预热至95℃；4）将混合料投入到预热至150℃的注塑机中，加热至225℃，调节螺杆转速为450rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至模具中，加工成型；5）将模具冷却至室温后，打开模具，得汽车空调用塑料齿轮，即得。实施例3：汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60份、高密度聚乙烯20份、凹凸棒土7份、超细石英微粉6份、高耐磨炭黑6份、氮化硅超微粉4份、聚乙烯醇10份、硼改性腰果壳油树脂4份、亚磷酸三苯酯1份、氨丙基三乙氧基硅烷3份、油酸酰胺1份、羟丙基甲基纤维素2份。其中，超细石英微粉的平均粒径为150-200nm，氮化硅超微粉的平均粒径为25-30nm。汽车空调用塑料齿轮的制备工艺，步骤如下：1）将聚甲醛在75℃下干燥80min，然后与高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果壳油树脂、亚磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混炼机中，在150℃下混炼30min；2）将凹凸棒土、超细石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羟丙基甲基纤维素混合，研磨均匀，加入混炼机中混炼30min，得混合料；3）将汽车空调用塑料齿轮模具预热至90℃；4）将混合料投入到预热至140℃的注塑机中，加热至200℃，调节螺杆转速为500rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至模具中，加工成型；5）将模具冷却至室温后，打开模具，得汽车空调用塑料齿轮，即得。实施例4：汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛70份、高密度聚乙烯15份、凹凸棒土12份、超细石英微粉3份、高耐磨炭黑10份、氮化硅超微粉2份、聚乙烯醇20份、硼改性腰果壳油树脂2份、亚磷酸三苯酯3份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、油酸酰胺2份、羟丙基甲基纤维素1份。其中，超细石英微粉的平均粒径为160-200nm，氮化硅超微粉的平均粒径为20-30nm。汽车空调用塑料齿轮的制备工艺，步骤如下：1）将聚甲醛在85℃下干燥60min，然后与高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果壳油树脂、亚磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混炼机中，在160℃下混炼20min；2）将凹凸棒土、超细石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羟丙基甲基纤维素混合，研磨均匀，加入混炼机中混炼20min，得混合料；3）将汽车空调用塑料齿轮模具预热至100℃；4）将混合料投入到预热至160℃的注塑机中，加热至240℃，调节螺杆转速为300rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至模具中，加工成型；5）将模具冷却至室温后，打开模具，得汽车空调用塑料齿轮，即得。实施例5：汽车空调用塑料齿轮，由以下重量份的原料制成：聚甲醛62份、高密度聚乙烯17份、凹凸棒土9份、超细石英微粉4份、高耐磨炭黑7份、氮化硅超微粉3份、聚乙烯醇17份、硼改性腰果壳油树脂4份、亚磷酸三苯酯2份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、油酸酰胺1.5份、羟丙基甲基纤维素1.5份。其中，所述超细石英微粉的平均粒径为120-150nm，氮化硅超微粉的平均粒径为20-25nm。汽车空调用塑料齿轮的制备工艺，步骤如下：1）将聚甲醛在85℃下干燥70min，然后与高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果壳油树脂、亚磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混炼机中，在160℃下混炼25min；2）将凹凸棒土、超细石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羟丙基甲基纤维素混合，研磨均匀，加入混炼机中混炼20min，得混合料；3）将汽车空调用塑料齿轮模具预热至90℃；4）将混合料投入到预热至145℃的注塑机中，加热至215℃，调节螺杆转速为350rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至模具中，加工成型；5）将模具冷却至室温后，打开模具，得汽车空调用塑料齿轮，即得。对实施例1-5制备的汽车空调用塑料齿轮进行性能检测，具体数据见下表：表1实施例1-5中所制得的塑料齿轮的性能参数性能参数实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5拉伸强度（mpa）126130112117124弯曲强度（mpa）203200190193198冲击强度（j/m）3537322730静摩擦系数0.1980.1910.2160.2100.205综上，本发明实施例制得的塑料齿轮具有良好的刚性、韧性、耐磨性能，摩擦系数小，能够满足塑料齿轮的使用要求，提高其使用寿命。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12