一种高耐磨改性PA9T复合材料的配方及其制备方法与流程

文档序号:24238786发布日期:2021-03-12 13:12阅读:198来源:国知局

本发明涉及一种有机高分子复合材料的配方及工艺,更具体的说,是一种通过填充改性来实现提高pa9t材料耐磨性能的配方及制备方法。



背景技术:

pa9t是日本可乐丽公司开发的一种半芳香族尼龙材料。与普通尼龙材料相比,pa9t由于分子链中引入了芳香环,玻璃化转变温度显著提高,耐热性能增强,且吸水率降低,具有良好的尺寸稳定性和耐溶剂性能。在力学性能方面,pa9t的强度与模量远高于普通尼龙材料。另外,pa9t的分子链具有良好的柔顺性,且分子链结构规整,结晶速率较快,结晶度较高,因此pa9t具有良好的加工性能。作为一种综合性能优良的特种工程塑料,pa9t在航空航天、电子电工、机械制造以及“以塑代钢”的解决方案等领域具有广泛的应用。例如:通过注塑成型制备新型pa9t尼龙电梯轮及滑块产品。传统电梯轮产品普遍使用mc尼龙材料浇铸成形,生产效率低、成本高,环境污染严重。而采用注塑成型制备尼龙电梯轮材料可大幅度提高生产效率,降低时间成本和人工成本,更重要的是可以实现绿色环保生产,服务于国民经济建设。但另一方面,pa9t材料的耐磨性能目前还无法达到电梯轮产品的技术要求,因此在保证pa9t材料原有性能的前提下,如何提高其耐磨性成为突破这一创新技术的关键所在。本发明阐述了一种通过二硫化钼填充改性提高pa9t材料耐磨性能的配方及工艺方法。二硫化钼作为一种无机非金属材料,自身具有优异的耐摩擦磨损性能,广泛作为固体润滑剂、耐磨改性剂使用。将二硫化钼与pa9t、玻纤等按比例共混,有效克服了pa9t材料耐磨性能不足的技术缺点,可成功替代传统mc尼龙材料,实现其在耐磨产品上的应用与发展。



技术实现要素:

本发明的目的在于有效克服了现有技术条件下pa9t材料耐磨性能不足的缺点,提出了使用二硫化钼填充改性pa9t以改善其耐磨性能的方法。

本发明阐述的制备高耐磨改性pa9t复合材料的工艺配方如下(所有组分按重量比计算):

pa9t原料:50%~70%;玻纤材料:15%~30%;耐磨填料二硫化钼:1%~10%,二硫化钼的粒径大小包括但不限于1μm、5μm、10μm中的一种或几种。更具体地说,本发明所使用的二硫化钼粒径大小为5μm;抗氧剂:0.5%~1.5%,抗氧剂包括但不限于1010、1076和1098中的一种或几种;热稳定剂:0.5%~1.5%,热稳定剂包括但不限于硬脂酸钙、硬脂酸钡和硬脂酸铅中的一种或几种;偶联剂:0.5%~1.5%,偶联剂包括但不限于kh550、kh560、tmc-tts和tmc-114中的一种或几种;其他助剂:0.5%~1.5%。

本发明阐述的制备高耐磨改性pa9t复合材料的工艺方法如下:

先将偶联剂按比例喷淋在二硫化钼表面,在50℃条件下混合10~15min后常温放置4~8h;将pa9t与预处理的二硫化钼、抗氧剂、热稳定剂以及其他助剂按比例在高混机中低速预混1~3min,再中速混合5~10min;将混合后的pa9t从主喂料、玻纤按比例从侧喂料,通过双螺杆挤出机混炼挤出,水冷拉条造粒,再经过振动筛分、脱水后制备得到耐磨改性的pa9t复合材料。

本发明的优点在于使用二硫化钼填充改性pa9t材料,能够在保证pa9t原有高强度、高模量的基础上,有效克服其耐磨性能不足的缺点,使得改性后的pa9t复合材料成为具有高强度、高模量与高耐磨等综合性能突出的特种工程塑料,且加工方法简单、效果显著、方便规模化生产。改性后的可成功替代传统mc尼龙,实现其在多种领域特别是耐磨产品上的应用与发展。

具体实施方式

本发明所阐述的二硫化钼改性pa9t的配方包括但不限于如下表1所示的4种;

本发明在制备改性pa9t复合材料时,可按以下工艺流程进行:先将偶联剂按比例喷淋在二硫化钼表面,在50℃条件下混合10min后常温放置8h;将pa9t与预处理的二硫化钼、抗氧剂、热稳定剂以及其他助剂按比例在高混机中低速预混1min,再中速混合5min;将混合后的pa9t从主喂料、玻纤按比例从侧喂料,通过双螺杆挤出机混炼挤出,水冷拉条造粒,再经过振动筛分、脱水后制备得到耐磨改性的pa9t复合材料,分别标记为配方1、配方2、配方3、配方4;

通过本发明所阐述的配方和工艺方法所制备得到的4种复合材料,再经由样条制备,性能测试,得到性能检测结果如下表2所示。

表格

表1.二硫化钼改性pa9t配方组成(重量百分比)

表2.二硫化钼改性pa9t材料性能检测结果



技术特征:

1.一种通过填充改性提高pa9t耐磨性能的配方,该配方包括以下部分(所有组成按重量比计算):

(1)pa9t原料:50%~70%;(2)玻纤材料:15%~30%;(3)耐磨填料二硫化钼:1%~10%,二硫化钼的粒径大小包括但不限于1μm、5μm、10μm中的一种或几种;(4)抗氧剂:0.5%~1.5%,抗氧剂包括但不限于1010、1076和1098中的一种或几种;(5)热稳定剂:0.5%~1.5%,热稳定剂包括但不限于硬脂酸钙、硬脂酸钡和硬脂酸铅中的一种或几种;(6)偶联剂:0.5%~1.5%,偶联剂包括但不限于kh550、kh560、tmc-tts和tmc-114中的一种或几种;(7)其他助剂:0.5%~1.5%。

2.一种制备高耐磨改性pa9t复合材料的工艺方法,其特征在于:

(1)先将偶联剂按比例喷淋在二硫化钼表面,在50℃条件下混合10~15min后常温放置4~8h;(2)将pa9t与预处理的二硫化钼、抗氧剂、热稳定剂以及其他助剂按比例在高混机中低速预混1~3min,再中速混合5~10min;(3)将混合后的pa9t从主喂料、玻纤按比例从侧喂料,通过双螺杆挤出机混炼挤出,水冷拉条造粒,再经过振动筛分、脱水后制备得到耐磨改性的pa9t复合材料。


技术总结
本发明涉及一种有机高分子复合材料的配方及工艺,更具体的说,是一种通过填充改性来实现提高PA9T材料耐磨性能的配方及制备方法。该配方包括:PA9T原料50%~70%,玻纤材料15%~30%,耐磨填料二硫化钼1%~10%,抗氧剂0.5%~1.5%,热稳定剂0.5%~1.5%,偶联剂0.5%~1.5%,其他助剂0.5%~1.5%。以上材料通过预混合和双螺杆挤出造粒,制备得到耐磨性能显著改善的PA9T复合材料。本发明在保证原PA9T材料高强度、高模量的基础上,有效改善了复合材料的耐磨性能,使其在机械齿轮、电梯轮制造等领域拥有广泛的应用前景和潜力,提高了产品的综合竞争力。

技术研发人员:雷军;张力;徐晶晶
受保护的技术使用者:南京串晶科技有限公司;江苏集萃先进高分子材料研究所有限公司
技术研发日:2020.12.18
技术公布日:2021.03.12
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