具有韧性、耐磨性和摩擦阻力的聚酰胺6,6树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有韧性、耐磨性和摩擦阻力的聚酰胺6,6树脂组合物。聚酰胺6,6树脂组合物在具有超高粘度的聚酰胺6,6的基础树脂中包含具有预定组成比的聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物、层状纳米粘土和成核剂。聚酰胺6,6树脂组合物具有83MPa或更大的拉伸强度(ISO527)，30％或更大的断裂伸长率(ISO527)，通过环对环摩擦和磨损测试仪测量的0.30或更小的钢对金属的运动摩擦系数，以及0.020mm

【技术实现步骤摘要】
具有韧性、耐磨性和摩擦阻力的聚酰胺6,6树脂组合物
本专利技术涉及同时具有改进的韧性、耐磨性和摩擦阻力的聚酰胺6,6树脂组合物。在具有超高粘度的该组合物中，以预定的组成比包含聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物，层状纳米粘土和成核剂。
技术介绍
马达驱动动力转向(MDPS)蜗轮是当方向盘转动时将马达的动力传递到车轮的装置。塑料制成的蜗轮持续地承受从金属蜗轮传递的高负荷和摩擦力，因此需要高的伸长率和强度，以及对金属的优异的摩擦。作为齿轮材料，主要使用聚酰胺树脂。聚酰胺树脂的拉伸伸长率优异，但是其拉伸强度和对金属的摩擦不足。因此，存在由聚酰胺树脂制成的蜗轮的断裂、摩擦引起的凹陷等问题。在用作蜗轮材料的聚合物复合材料的设计中，已经开发了用于提高聚酰胺6,6的强度和耐磨性的各种技术。例如，已知在表面上沉积具有高耐久性的膜的方法，通过使用润滑脂来提高耐久性的方法等。然而，这些技术不改进作为原料的聚合物本身，因此不能被看作是根本的解决方案。作为改进聚酰胺树脂本身的性能的方法，已经继续研究添加剂的开发。例如，当使用有机抗磨损添加剂时，伸长率增大，但强度变差。当使用一般的无机添加剂时，拉伸伸长率变差并且韧性降低，因此断裂增加。通过共混聚酰胺树脂和聚烯烃树脂来改进冲击强度和拉伸强度的研究已经进行，但是对金属的摩擦特性差，因此将该材料用作蜗轮材料存在问题。因此，需要开发改进韧性、摩擦阻力和耐磨性的聚酰胺材料。公开于该专利技术
技术介绍
部分的上述信息仅仅旨在加深对专利技术背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术致力于解决与现有技术相关的上述问题。本专利技术致力于通过使用具有超高粘度的聚酰胺6,6作为基础树脂而提供同时具有优异韧性、耐磨性和摩擦阻力的新型聚酰胺树脂组合物。本专利技术还致力于提供一种通过形成聚酰胺树脂组合物而制造的用于马达驱动动力转向装置的蜗轮。在一个方面，本专利技术提供了一种聚酰胺6,6树脂组合物，其包含a)100重量份的超高粘度聚酰胺6,6，其中通过ASTMD789测量的相对粘度为150或更大，b)约1重量份至3重量份的聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物，c)约0.5重量份至约3重量份的层状纳米粘土，和d)约0.1重量份至约1重量份的成核剂。另一方面，本专利技术提供一种通过形成聚酰胺6,6树脂组合物而制造的用于马达驱动动力转向装置的蜗轮。根据本专利技术的聚酰胺6,6树脂组合物具有约83MPa或更大的拉伸强度(ISO527)，30％或更大的断裂伸长率(ISO527)，通过环对环摩擦和磨损测试仪测量的约0.30或更小的钢对金属的运动摩擦系数，以及约0.020mm3/Kgf·km或更小的比磨损量。也就是说，根据本专利技术的聚酰胺6,6树脂组合物具有优异的韧性、摩擦阻力和耐磨性。因此，根据本专利技术的聚酰胺6,6树脂组合物可用作马达驱动动力转向装置的蜗轮材料。下面讨论本专利技术的其它方面和优选实施方案。应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料(例如源于非石油的能源的燃料)车辆。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。下面讨论本专利技术的上述特征及其它特征。附图说明接下来将参照某些示例性实施例及其所显示的附图详细地描述本专利技术的以上和其它特征，在此之后所给附图仅作为示例的方式，因而对本专利技术是非限定性的，其中：图1是表示用于测量聚酰胺6,6树脂组合物的摩擦阻力和耐磨性的测试装置的示意图。应当了解，所附附图不是必须按比例，显示了说明本专利技术的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。在此所公开的本专利技术的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。在这些图形中，附图标记在贯穿附图的多幅图形中指代本专利技术的同样的或等同的部件。具体实施方式现在将在下文中详细地提及本专利技术的各个实施方案，这些实施方案的实例示意在附图中并描述如下。虽然本专利技术与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本专利技术限制为那些示例性的实施例。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施方案。本专利技术涉及同时具有优异的韧性(所期望的韧性)、摩擦阻力和耐磨性的聚酰胺6,6树脂组合物。本专利技术的聚酰胺6,6树脂组合物作为其中所需的组分包含a)作为基础树脂的超高粘度聚酰胺6,6，和b)聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物，c)层状纳米粘土，和d)成核剂。下面将更详细地描述构成本专利技术的聚酰胺6,6树脂组合物的各组分。超高粘度聚酰胺6,6在本专利技术中，聚酰胺6,6可以用作基础树脂。在本专利技术中，选择具有超高粘度的聚酰胺6,6作为聚酰胺6,6。术语“超高粘度”是指其中通过ASTMD789测量的相对粘度为约150或更大的聚酰胺6,6，特别是其中通过ASTMD789测量的相对粘度为约150至约380(例如，约150、200、250、300、350或约380)的聚酰胺6,6。在本专利技术中，当用作基础树脂的聚酰胺6,6的相对粘度小于150时，树脂组合物的韧性低，断裂伸长率可能变差。因此，为了增强树脂组合物的韧性，可以使用具有超高粘度的聚酰胺6,6。聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物在本专利技术的树脂组合物中，作为必要组分可以包含聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物(以下称为“PE-g-MA”)。PE-g-MA用于增强聚酰胺6,6基础树脂的弱摩擦特性。如化学式1所示，PE-g-MA具有其中马来酸酐(MA)在聚乙烯骨架中的一些乙烯重复单元中共聚的结构，并且MA的共聚比率相对于聚乙烯的重量为约0.5重量％至约3.5重量％(例如，约0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％或约3.5重量％)。[化学式1]在化学式1中，m表示乙烯重复单元的摩尔数，n表示MA所键合至的乙烯重复单元的摩尔数。因为MA的羧基(-COOH)与用作基础树脂的聚酰胺6,6的末端胺基(-NH2)酰胺键合，因此包含在本专利技术的树脂组合物中的PE-g-MA改进了聚酰胺6,6的摩擦特性。作为其中共聚MA的改性聚烯烃树脂，除了PE-g-MA之外，EPDM-g-MA，SEBS-g-MA等是已知的。本专利技术部分地基于如下发现：改性聚烯烃树脂中的PE-g-MA有效地改进了超高粘度聚酰胺6,6的摩擦特性，并且进一步解决了由于添加改性聚烯烃树脂而引起的拉伸强度变差的问题。因此，为了改进具有超高粘度的聚酰胺6,6的摩擦特性并使抗拉强度的变差最小化，优选选择并使用PE-g-MA作为改性聚烯烃树脂。基于100重量份的用作基础树脂的聚酰胺6,6，PE-g-MA可以以约1重量份至约3重量份(例如约1重量份，2重量份或约3重量份)的范围使用。当PE-g-MA的含量小于1重量份时，难以预期改进具有超高粘度的聚酰胺6,6的摩擦特性的期望效果，并且当PE-g-MA的含量大于3重量份时，存在树脂组合物的拉伸强度大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺6,6树脂组合物，其包含：a)约100重量份的通过ASTM D789测量的相对粘度为约150或更大的超高粘度聚酰胺6,6树脂；b)约1至约3重量份的聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物；c)约0.5至约3重量份的层状纳米粘土；以及d)约0.1至约1重量份的成核剂。

【技术特征摘要】
2016.08.10 KR 10-2016-01017401.一种聚酰胺6,6树脂组合物，其包含：a)约100重量份的通过ASTMD789测量的相对粘度为约150或更大的超高粘度聚酰胺6,6树脂；b)约1至约3重量份的聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物；c)约0.5至约3重量份的层状纳米粘土；以及d)约0.1至约1重量份的成核剂。2.根据权利要求1所述的聚酰胺6,6树脂组合物，其中聚酰胺6,6树脂具有超高粘度，其中通过ASTMD789测量的相对粘度为约150至约380。3.根据权利要求1所述的聚酰胺6,6树脂组合物，其中在接枝共聚物中，相对于聚乙烯的重量，约0.5重量％至约3.5重量％的马来酸酐被接枝共聚。4.根据权利要求1所述的聚酰胺6,6树脂组合物，其中层状纳米粘土选自蒙脱石、膨润土、云母、高岭石、锂蒙脱石、氟锂蒙脱石、皂石、贝得石、绿脱石、硅镁石、蛭石、多水高岭土、铬岭石、锌蒙脱石、麦烃硅钠石和...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹智镛，朴凤周，卢光海，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR