本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高强耐磨pa66复合材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙(pa)自20世纪50年代开发成功以后，已成为五大工程塑料中产量最大、用途最广、品种最多的重要高分子材料。其中，尼龙66具有强度高、耐刮擦等优点，在电子电器、汽车、家电等行业都有着广泛地应用。同时，pa66具有优良的力学性能，兼有比重小的优点，与金属部件相比，质轻、防锈、抗振、抗冲击，并且具备优异的加工性能，设计灵活，用在铁路上，可以解决机车运行时的抖动、噪音问题，并且还能保持轴距稳定，减少维修次数，良好的抗振性保障了高铁的平稳运行。一些发达国家早在上世纪70年代就已经将改性pa66广泛应用于套管、轨距块、挡板座等铁路轨道紧固件中。高铁作为一个新兴的产业，不但沿用了普通铁路的建设标准，并且在此基础上进行了升级，所以间接地提高了相应的原材料标准。
根据铁道部高速铁路客运专线建设规划，仅“十一五”期间，国内陆续开工建设的客运专线就有9800km，目前高速铁路总里程近20000km，总投入资金将在1.25万亿元，到2025年，高速铁路的里程还将增加一倍。然而，中国高铁上使用塑料的数量与发达国家存在较大的差距。中国作为高速铁路建设强国，不管是在铁路建设的技术、质量还是轻量化等问题上自然不能落后于发达国家，所以对原材料的性能提出了更高的要求。
目前，国内市场上改性的pa66工程材料大都是增强增韧型或者填充阻燃型的，广泛应用于汽车制造领域。随着铁路轻量化进程不断地推进，pa66开始越来越多地应用于铁路制造领域。然而，国内很多增强增韧型的pa66具备高强度就不具备耐磨，具备耐磨又不具备高强度，所以急需开发一款针对高铁用的高强耐磨pa66材料。
技术实现要素：
本发明提供了一种高强耐磨pa66复合材料，该材料具有高拉伸强度、高弯曲模量、低摩擦系数等优点。
本发明另一目的在于提供一种高强耐磨pa66复合材料的制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高强耐磨pa66复合材料，包括以下组分，按重量份计：
所述尼龙树脂为尼龙66，尼龙树脂的粘度为2.0-2.8。
所述芳香尼龙树脂为ppa，ppa为pa6t、pa6i、pa6t/pa6i共聚物、pa9t、pa9i、pa9t/9i共聚物、pa10t、pa10i、pa10t/10i共聚物中的一种，芳香尼龙树脂的粘度为2.0-2.6。
所述耐磨剂为聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、超高分子量聚乙烯中的一种或两种复配物，当为两种复配物时，其比例按重量份计为1:1-3混合均匀。
所述黑色母为pe、pp或者pa载体的无机炭黑型色母中的一种。
所述短切纤维为经过硅烷偶联剂处理的耐水解无碱短切玻璃纤维，纤维长度为1-4mm。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)两种的复配物，其比例按重量份计为1:1-3；所述润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯两种的复配物，其比例按重量份计为1:1-3。
所述流动改性剂为带有极性基团的超支化高分子量多羟基复合醇酯。
上述的高强耐磨pa66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、原料混合：按重量份计，加入：
将以上原料投入到混料机中混合，混匀之后备用；
(2)、造粒：将混合均匀后的材料投入双螺杆挤出机中熔融挤出，通过侧喂料的方式加入短切纤维，保持挤出机各温区的温度为235℃-285℃。
所述尼龙树脂为尼龙66，尼龙树脂的粘度为2.0-2.8；所述芳香尼龙树脂为ppa，ppa为pa6t、pa6i、pa6t/pa6i共聚物、pa9t、pa9i、pa9t/9i共聚物、pa10t、pa10i、pa10t/10i共聚物中的一种，芳香尼龙树脂的粘度为2.0-2.6；所述耐磨剂为聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、超高分子量聚乙烯中的一种或两种复配物，当为两种复配物时，其比例按重量份计为1:1-3混合均匀；所述黑色母为pe、pp或者pa载体的无机炭黑型色母中的一种；所述短切纤维为经过硅烷偶联剂处理的耐水解无碱短切玻璃纤维，纤维长度为1-4mm；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)两种的复配物，其比例按重量份计为1:1-3；所述润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯两种的复配物，其比例按重量份计为1:1-3；所述流动改性剂为带有极性基团的超支化高分子量多羟基复合醇酯。
尼龙66本身具有高结晶度，制得的产品表面坚硬具备较强的耐刮擦性能，但是由于尼龙材料表面存在很多酰胺基团(极性较强)，对于一些同样带有极性基团的材料耐磨性能就会下降很多。本发明通过加入表面极性弱的耐磨剂来改善尼龙材料的性能，在保证尼龙表面强度的情况下很好地提升了尼龙的耐磨性能。
本发明相对于现有技术的优点和效果为：
(1)、本发明通过加入芳香尼龙，有效地提高了pa66增强材料的尺寸稳定性，降低了吸水率，并且提升了产品的刚性和耐磨性。
(2)、本发明通过聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、超高分子量聚乙烯其中一种或两种复配的方式，有效地降低了材料表面的摩擦系数。
(3)、本发明的产品摩擦系数比国内外同类别的产品都要低。
(4)、本发明的产品生产过程安全环保，生产工艺和设备简单，非常容易实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种高强耐磨pa66复合材料，首先按重量份数称取以下物料：
短切纤维经过硅烷偶联剂处理的耐水解无碱短切玻璃纤维，纤维长度为1-4mm；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)两种的复配物，其比例按重量份计为1:2；润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯两种的复配物，其比例按重量份计为1:1；流动改性剂为带有极性基团的超支化高分子量多羟基复合醇酯。
将上述物料投入到混料机中混合混匀，然后将混合后的物料放入挤出机的主下料桶通过挤出机造粒，挤出过程中85份短切纤维通过侧喂料的方式加入，保持真空开启，挤出机各温区的温度为265℃(一区)、285℃(二区)、285℃(三区)、285℃(四区)、280℃(四区)、260℃(五区)、260℃(六区)、235℃(七区)、235℃(八区)、285℃(机头)。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：首先按重量份数称取以下物料：
短切纤维为经过硅烷偶联剂处理的耐水解无碱短切玻璃纤维，纤维长度为1-4mm；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)两种的复配物，其比例按重量份计为1:3；润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯两种的复配物，其比例按重量份计为1:3；流动改性剂为带有极性基团的超支化高分子量多羟基复合醇酯。
将上述物料投入到混料机中混合混匀，然后将混合后的物料放入挤出机的主下料桶通过挤出机造粒，挤出过程中60份短切纤维通过侧喂料的方式加入，保持真空开启，挤出机各温区的温度为265℃(一区)、285℃(二区)、285℃(三区)、285℃(四区)、280℃(四区)、260℃(五区)、260℃(六区)、235℃(七区)、235℃(八区)、285℃(机头)。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于：首先按重量份数称取以下物料：
短切纤维经过硅烷偶联剂处理的耐水解无碱短切玻璃纤维，纤维长度为3-4mm；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)两种的复配物，其比例按重量份计为1:2；润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯两种的复配物，其比例按重量份计为1:1；流动改性剂为带有极性基团的超支化高分子量多羟基复合醇酯。
将上述物料投入到混料机中混合混匀，然后将混合后的物料放入挤出机的主下料桶通过挤出机造粒，挤出过程中60份短切纤维通过侧喂料的方式加入，保持真空开启，挤出机各温区的温度为265℃(一区)、285℃(二区)、285℃(三区)、285℃(四区)、280℃(四区)、260℃(五区)、260℃(六区)、235℃(七区)、235℃(八区)、285℃(机头)。
对比实施例
本实施例与1不同之处在于：首先选取日本旭化成株式会社pa661330g产品，然后将其注塑成样条进行分析测试。
综合以上四个实施例，通过调整产品中两种尼龙树脂的比例、玻纤及耐刮擦剂的含量，成功地研制出了综合性能优良的产品。本发明产品的摩擦系数已经比日本旭化成公司耐磨pa66的摩擦系数还要低。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。