一种耐高温石墨尼龙垫圈材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温石墨尼龙垫圈材料，由以下重量份的组分组成：尼龙6650-60份、石墨10-15份、聚四氟乙烯8-10份、二元胺1.5-3份、马来酸酐接枝聚苯醚0.5-2份、碳素纤维0.15-0.17份、铝青铜粉5-8份、尼泊金酯1.2-1.3份、阻燃红磷1.5-2.5份、活化剂4-6份、偶联剂3-5份、阻燃剂5-8份、耐温抗老化剂0.8-1.2份。本发明采用尼龙66为原材料，提高材料的综合力学性能，聚四氟乙烯提高耐候性和耐磨性，石墨可以提高耐候性，并起自润滑作用，采用二元胺改性石墨，加强了氧化石墨与尼龙的界面作用，显著提高了耐高温性能，生产工艺简单，质量稳定，对环境无污染。
【专利说明】一种耐高温石墨尼龙垫圈材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料【技术领域】，尤其涉及一种耐高温石墨尼龙垫圈材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]垫圈是两个物体之间的机械密封，由于机械加工表面不可能完美，使用垫圈即可填补其不规则性。垫圈通常是由片状材料制成，如橡胶、金属、软木、毛毡、玻璃纤维或塑料聚合物等。随着科技的发展，垫圈用于电子器件上的应用越来越广泛，同时，对垫圈的性能要求也越来越高，比如防震、防水、透气、耐腐蚀、耐气候老化、耐高温性能。
[0003]尼龙是一种常见的工程塑料，广泛应用于电子电气、家用电器、机电工业、汽车电器等领域。目前，有用尼龙66填充玻璃纤维、尼龙66填充聚四氟乙烯、尼龙66填充碳素纤维的垫圈，但是上述材料不能同时具有各组分的优良性能，综合性能不好，存在力学性能不好，抗拉强度、抗压强度不高，回弹能力差、耐磨、耐高温性差的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种同时具有耐摩擦、耐气候老化、自润滑、高抗张性、耐高温性能石墨尼龙垫圈材料及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
[0006]—种耐高温石墨尼龙垫圈材料，由以下重量份的组分组成:尼龙6650-60份、石墨10-15份、聚四氟乙烯8-10份、二元胺1.5-3份、马来酸酐接枝聚苯醚0.5-2份、碳素纤维
0.15-0.17份、铝青铜粉5-8份、尼泊金酯1.2-1.3份、阻燃红磷1.5-2.5份、活化剂4_6份、偶联剂3-5份、阻燃剂5-8份、耐温抗老化剂0.8-1.2份。
[0007]所述的二元胺为丁二胺、己二胺、辛二胺、十二烷基二元胺中的一种或多种。
[0008]所述的活化剂选自酰化内酰胺、甲苯-2，4- 二异氰酸酯、酰氯中的一种或多种。
[0009]所述的偶联剂为异丙基二乙氧基硅烷。
[0010]所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷。
[0011]所述的耐温抗老化剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和碱金属卤化物中的一种或多种。
[0012]所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料的制备方法，包括以下制备步骤:
[0013](I)将石墨和二元胺加入到乙醇溶剂中，超声分散0.5-1小时，升温至70_80°C，氮气保护，混合均匀1-2小时后，得到改性石墨悬浊液；
[0014](2)将尼龙66研磨，得到80-100目的尼龙66粉粒；
[0015](3)将步骤⑵制备的尼龙66粉粒缓慢加到步骤(1)的改性石墨悬浊液中，混合均匀后在80-10(TC下减压蒸馏1-2小时，然后加入剩下的其他组分快速摇匀，立刻倒入150-180°C预热好的模具中即得到产品。
[0016]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:[0017]本发明采用尼龙66为主要原材料，提高了材料的综合力学性能，聚四氟乙烯作为填充物可以提高耐候性和耐磨性，石墨可以提高耐候性，并起自润滑作用，采用二元胺改性石墨，这样在石墨中引入了胺基，不仅可以与活化剂异氰酸酯反应，还可以于尼龙分子中的酰胺基形成氢键，这样加强了氧化石墨与尼龙的界面作用，综合提高了材料的力学性能，显著提高了耐高温性能，本发明材料保持了材料整体优良的力学性能的同时，耐高温性能显著，且生产工艺简单，质量稳定，对环境无污染。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0019]实施例1:
[0020]一种耐高温石墨尼龙垫圈材料，由以下重量份的组分组成:尼龙6650份、石墨10份、聚四氟乙烯8份、丁二胺1份、己二胺0.5份、马来酸酐接枝聚苯醚1份、碳素纤维0.15份、铝青铜粉5份、尼泊金酯1.2份、阻燃红磷1.5份、酰化内酰胺4份、异丙基三乙氧基硅烷3份、十溴二苯乙烷5份、聚合多阻酚0.8份。
[0021]制备方法:
[0022](I)将石墨和二元胺加入到乙醇溶剂中，超声分散I小时，升温至70°C，氮气保护，混合均匀I小时后，得到改性石墨悬浊液；
[0023](2)将尼龙66研磨，得到80目的尼龙66粉粒；
[0024](3)将步骤(2)制备的尼龙66粉粒缓慢加到步骤(1)的改性石墨悬浊液中，混合均匀后在80°C下减压蒸馏2小时，然后加入剩下的其他组分快速摇匀，立刻倒入150°C预热好的模具中即得到产品。
[0025]本实施例1制备的耐高温石墨尼龙垫圈材料抗拉强度达到125_135MPa，抗剪强度可达到75-80MPa，耐磨性能、阻燃性能优异，具有自润滑功能，可适应100°C的工作环境。
[0026]实施例2:
[0027]一种耐高温石墨尼龙垫圈材料，由以下重量份的组分组成:尼龙6655份、石墨13份、聚四氟乙烯9份、辛二胺2份、马来酸酐接枝聚苯醚1.5份、碳素纤维0.16份、铝青铜粉7份、尼泊金酯1.3份、阻燃红磷2.2份、甲苯-2，4- 二异氰酸酯45份、异丙基三乙氧基硅烷4份、十溴二苯乙烷6份、亚磷酸三辛酯1份。
[0028]制备方法:
[0029](I)将石墨和二元胺加入到乙醇溶剂中，超声分散I小时，升温至80°C，氮气保护，混合均匀I小时后，得到改性石墨悬浊液；
[0030](2)将尼龙66研磨，得到100目的尼龙66粉粒；
[0031](3)将步骤(2)制备的尼龙66粉粒缓慢加到步骤(1)的改性石墨悬浊液中，混合均匀后在100°c下减压蒸馏1-2小时，然后加入剩下的其他组分快速摇匀，立刻倒入160°C预热好的模具中即得到产品。
[0032]本实施例1制备的耐高温石墨尼龙垫圈材料抗拉强度达到130_140MPa，抗剪强度可达到82-90MPa，耐磨性能、阻燃性能优异，具有自润滑功能，可适应120°C的工作环境。
[0033]实施例3:
[0034] 一种耐高温石墨尼龙垫圈材料，由以下重量份的组分组成:尼龙6660份、石墨15份、聚四氟乙烯10份、十二烷基二元胺3份、马来酸酐接枝聚苯醚2份、碳素纤维0.17份、铝青铜粉8份、尼泊金酯.3份、阻燃红磷2.5份、酰氯6份、异丙基三乙氧基硅烷5份、十溴二苯乙烷8份、氯化钙1.2份。
[0035]制备方法:
[0036](I)将石墨和二元胺加入到乙醇溶剂中，超声分散I小时，升温至80°C，氮气保护，混合均匀2小时后,得到改性石墨悬浊液；
[0037](2)将尼龙66研磨，得到100目的尼龙66粉粒；
[0038](3)将步骤(2)制备的尼龙66粉粒缓慢加到步骤(1)的改性石墨悬浊液中，混合均匀后在100°c下减压蒸馏2小时，然后加入剩下的其他组分快速摇匀，立刻倒入180°C预热好的模具中即得到产品。
[0039]本实施例1制备的耐高温石墨尼龙垫圈材料抗拉强度达到128_136MPa，抗剪强度可达到80-85M Pa，耐磨性能、阻燃性能优异，具有自润滑功能，可适应110°C的工作环境。
【权利要求】
1.一种耐高温石墨尼龙垫圈材料，其特征在于:由以下重量份的组分组成:尼龙6650-60份、石墨10-15份、聚四氟乙烯8_10份、二元胺1.5-3份、马来酸酐接枝聚苯醚0.5-2份、碳素纤维0.15-0.17份、铝青铜粉5-8份、尼泊金酯1.2-1.3份、阻燃红磷1.5-2.5份、活化剂4-6份、偶联剂3-5份、阻燃剂5-8份、耐温抗老化剂0.8-1.2份。
2.根据权利要求1所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料，其特征在于:所述的二元胺为丁二胺、己二胺、辛二胺、十二烷基二元胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料，其特征在于:所述的活化剂选自酰化内酰胺、甲苯-2，4-二异氰酸酯、酰氯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料，其特征在于:所述的偶联剂为异丙基二乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料，其特征在于:所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷。
6.根据权利要求1所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料，其特征在于:所述的耐温抗老化剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和碱金属卤化物中的一种或多种。
7.—种如权利要求1所述的耐高温石墨尼龙垫圈材料的制备方法，其特征在于:包括以下制备步骤: (1)将石墨和二元胺加入到乙醇溶剂中，超声分散0.5-1小时，升温至70-80°C，氮气保护，混合均匀1-2小时后,得到改性石墨悬浊液； (2)将尼龙66研磨，得到80-100目的尼龙66粉粒； (3)将步骤(2)制备的尼龙66粉粒缓慢加到步骤(1)的改性石墨悬浊液中，混合均匀后在80-10(TC下减压蒸馏1-2小时，然后加入剩下的其他组分快速摇匀，立刻倒入150-180°C预热好的模具中即得到产品。
【文档编号】C08K5/03GK103937236SQ201410199065
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】凌巧, 钱胜利 申请人:安徽孟凌精密电子有限公司