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一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料及其制備方法

文檔序號:9319392閱讀:547來源:國知局
一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚甲醛材料,具體地說是涉及一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨 聚甲醛復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚甲醛是一種性能優(yōu)良的工程塑料,在國外有"奪鋼"、"超鋼"之稱。聚甲醛具有 類似金屬的硬度、強度和鋼性,在很寬的溫度和濕度范圍內都具有很好的自潤滑性、良好的 耐疲勞性,并富于彈性,此外它還有較好的耐化學品性。聚甲醛以低于其他許多工程塑料 的成本,正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領的市場,如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件, 自問世以來,聚甲醛已經(jīng)廣泛應用于電子電氣、機械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農(nóng)業(yè)等領 域。由于聚甲醛具有工程塑料中優(yōu)異的耐疲勞和抗蠕變性能,廣泛應用于制備齒輪等零器 件,由于齒輪的特殊的工作條件,就需要聚甲醛具備低摩擦系數(shù)和高耐磨性,延長齒輪的使 用壽命。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料及其制 備方法。
[0004] 為達到上述目的,本發(fā)明所采取的技術方案為: 一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料,由下列重量份的原料配制而成: 聚甲醛樹脂100-120、熱塑性聚氨酯彈性體8-10、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯5-7、二月 桂酸二丁基錫4-6、松香季戊四醇酯2-4、馬來酸酐接枝聚乙烯6-8、芥酸酰胺2-4、鈦輝石粉 5-9、鋁鋯偶聯(lián)劑6-8、納米碳溶膠18-22、氟化石墨7-11、云母粉4-5、雙氰胺2-3、環(huán)烷酸鎂 1-2、硼化鎢3-5、松香酸鈣4-6、鄰苯二甲酸二辛脂3-5、雙十八碳醇酯3-4。
[0005] -種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料的制備方法,包括以下步驟: (1) 將聚甲醛在真空干燥箱中于70-80°C下干燥40-60min,然后與熱塑性聚氨酯彈性 體、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、二月桂酸二丁基錫、松香季戊四醇酯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、芥酸酰胺一起送入密煉機中在135-145°C密煉25-30min; (2) 將納米碳溶膠、氟化石墨、環(huán)烷酸鎂、鄰苯二甲酸二辛脂混合均勻,然后再與鈦輝石 粉、鋁鋯偶聯(lián)劑、云母粉、雙氰胺、硼化鎢、松香酸鈣、雙十八碳醇酯等原料一起混合研磨均 勻,備用; (3) 將步驟(1)和步驟(2)得到的混合物送至雙螺桿擠出機中擠出,其中擠出溫度為 280-320°C,螺桿轉速為300-360r/min,將從雙螺桿擠出機中出來的物料進行水冷、造粒,并 將粒料在80-100°C的溫度下干燥2-3h,即得到所述塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛 復合材料。
[0006] 本發(fā)明的有益效果: 本發(fā)明添加的硼化鎢、納米碳溶膠、氟化石墨等改善了聚甲醛本身的摩擦系數(shù),降低摩 擦阻力,芥酸酰胺、松香酸鈣、松香季戊四醇酯等提高了其在聚甲醛基體中的分散性,并改 善了界面粘合力,當材料經(jīng)歷摩擦磨損時,填料不易剝離于基體,使用的鈦輝石粉、云母粉 能夠提高聚甲醛的結晶度,有助于改善材料的耐磨性和硬度。
【具體實施方式】
[0007] 下面結合具體實施例對本發(fā)明所述技術方案作進一步的說明。
[0008] 實施例1 : 一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料,由下列重量份(kg)的原料配制而 成:聚甲醛樹脂100、熱塑性聚氨酯彈性體8、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯5、二月桂酸 二丁基錫4、松香季戊四醇酯2、馬來酸酐接枝聚乙烯6、芥酸酰胺2、鈦輝石粉5、鋁鋯偶聯(lián) 劑6、納米碳溶膠18、氟化石墨7、云母粉4、雙氰胺2、環(huán)烷酸鎂1、硼化鎢3、松香酸鈣4、鄰 苯二甲酸二辛脂3、雙十八碳醇酯3。
[0009] 一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料的制備方法,包括以下步驟: (1) 將聚甲醛在真空干燥箱中于70-80°C下干燥40-60min,然后與熱塑性聚氨酯彈性 體、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、二月桂酸二丁基錫、松香季戊四醇酯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、芥酸酰胺一起送入密煉機中在135-145°C密煉25-30min; (2) 將納米碳溶膠、氟化石墨、環(huán)烷酸鎂、鄰苯二甲酸二辛脂混合均勻,然后再與鈦輝石 粉、鋁鋯偶聯(lián)劑、云母粉、雙氰胺、硼化鎢、松香酸鈣、雙十八碳醇酯等原料一起混合研磨均 勻,備用; (3) 將步驟(1)和步驟(2)得到的混合物送至雙螺桿擠出機中擠出,其中擠出溫度為 280-320°C,螺桿轉速為300-360r/min,將從雙螺桿擠出機中出來的物料進行水冷、造粒,并 將粒料在80-100°C的溫度下干燥2-3h,即得到所述塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛 復合材料。
[0010] 實施例2 : 一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料,由下列重量份(kg)的原料配制而 成:聚甲醛樹脂110、熱塑性聚氨酯彈性體9、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯6、二月桂酸 二丁基錫5、松香季戊四醇酯3、馬來酸酐接枝聚乙烯7、芥酸酰胺3、鈦輝石粉7、鋁鋯偶聯(lián)劑 7、 納米碳溶膠20、氟化石墨9、云母粉4. 5、雙氰胺2. 5、環(huán)烷酸鎂1.5、硼化鎢4、松香酸鈣5、 鄰苯二甲酸二辛脂4、雙十八碳醇酯3. 5。
[0011] 制備方法同實施例1。
[0012] 實施例3: 一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料,由下列重量份(kg)的原料配制而 成:聚甲醛樹脂120、熱塑性聚氨酯彈性體10、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯7、二月桂酸 二丁基錫6、松香季戊四醇酯4、馬來酸酐接枝聚乙烯8、芥酸酰胺4、鈦輝石粉9、鋁鋯偶聯(lián)劑 8、 納米碳溶膠22、氟化石墨11、云母粉5、雙氰胺3、環(huán)烷酸鎂2、硼化鎢5、松香酸鈣6、鄰苯 二甲酸二辛脂5、雙十八碳醇酯4。
[0013] 制備方法同實施例1。
[0014] 上述實施例1-3制得的聚甲醛復合材料的性能檢測結果如下表所示: 表1實施例1-3制得的聚甲醛復合材料的性能檢測結果
【主權項】
1. 一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料,其特征在于,由下列重量份的 原料配制而成:聚甲醛樹脂100-120、熱塑性聚氨酯彈性體8-10、三(2, 4-二叔丁基)亞磷 酸苯酯5-7、二月桂酸二丁基錫4-6、松香季戊四醇酯2-4、馬來酸酐接枝聚乙烯6-8、芥酸酰 胺2-4、鈦輝石粉5-9、鋁鋯偶聯(lián)劑6-8、納米碳溶膠18-22、氟化石墨7-11、云母粉4-5、雙 氰胺2-3、環(huán)烷酸鎂1-2、硼化鎢3-5、松香酸鈣4-6、鄰苯二甲酸二辛脂3-5、雙十八碳醇酯 3 _4〇2. 根據(jù)權利要求1所述的一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料的制備 方法,其特征在于,包括以下步驟: (1) 將聚甲醛在真空干燥箱中于70-80°C下干燥40-60min,然后與熱塑性聚氨酯彈性 體、三(2, 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、二月桂酸二丁基錫、松香季戊四醇酯、馬來酸酐接枝聚 乙烯、芥酸酰胺一起送入密煉機中在135-145°C密煉25-30min ; (2) 將納米碳溶膠、氟化石墨、環(huán)烷酸鎂、鄰苯二甲酸二辛脂混合均勻,然后再與鈦輝石 粉、鋁鋯偶聯(lián)劑、云母粉、雙氰胺、硼化鎢、松香酸鈣、雙十八碳醇酯等原料一起混合研磨均 勻,備用; (3) 將步驟(1)和步驟(2)得到的混合物送至雙螺桿擠出機中擠出,其中擠出溫度為 280-320°C,螺桿轉速為300-360r/min,將從雙螺桿擠出機中出來的物料進行水冷、造粒,并 將粒料在80-100°C的溫度下干燥2-3h,即得到所述塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛 復合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種塑料齒輪用低摩擦系數(shù)高耐磨聚甲醛復合材料及其制備方法,其由聚甲醛樹脂、熱塑性聚氨酯彈性體、三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、二月桂酸二丁基錫、松香季戊四醇酯、馬來酸酐接枝聚乙烯、芥酸酰胺、鈦輝石粉、鋁鋯偶聯(lián)劑、納米碳溶膠、氟化石墨、云母粉、雙氰胺、環(huán)烷酸鎂、硼化鎢、松香酸鈣、鄰苯二甲酸二辛脂、雙十八碳醇酯等原料制成。本發(fā)明添加的硼化鎢、納米碳溶膠等改善了聚甲醛本身的摩擦系數(shù),降低摩擦阻力,芥酸酰胺、松香酸鈣等提高了其在聚甲醛基體中的分散性,并改善了界面粘合力,當材料經(jīng)歷摩擦磨損時,填料不易剝離于基體,使用的鈦輝石粉、云母粉能夠提高聚甲醛的結晶度,有助于改善材料的耐磨性和硬度。
【IPC分類】C08K3/38, C08K5/20, C08K3/04, C08L75/04, C08K5/526, C08L51/06, C08K5/098, C08K13/06, C08L59/00, C08K5/103
【公開號】CN105038098
【申請?zhí)枴緾N201510509754
【發(fā)明人】孫正曉
【申請人】孫正曉
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月19日
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