一种聚酰胺组合物以及改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法技术

本发明专利技术涉及一种聚酰胺组合物，其按照质量份数包含如下组分：聚酰胺50～85份；高密度聚乙烯15～50份；酸接枝聚丙烯3～8份；填充剂10～30份；偶联剂0.5～2份；本发明专利技术还涉及一种改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法，其包括向聚酰胺中添加高密度聚乙烯和接枝聚丙烯的步骤。本发明专利技术能够得到力学性能优良的共混材料，其具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、抗弯强度、抗弯模量及缺口冲击强度，还能降低尼龙摩擦系数、提高材料耐磨性等。

A polyamide composition and a method for improving the wear resistance of the polyamide composition

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺组合物以及改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法
本专利技术涉及一种耐磨塑料组合物，尤其涉及一种应用于碳钢表面的耐磨增强型自润滑聚酰胺组合物及改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法。
技术介绍
伴随着科学技术的日益发展，通过对聚合物以及其共混物摩擦特性的理解，许多聚合物在耐摩擦领域中已得到基本应用。由于聚酰胺(PA)具有优良的机械性能，故成为摩擦领域中经常应用的一种材料。随着聚酰胺组合物的广泛应用，对其机械零部件的机械性能和摩擦磨损性能的要求越来越苛刻，以适应不同转速、温度、负荷等复杂的工况条件。因此，研究开发出具有优异的机械以及耐磨性能的增强型尼龙材料具有很强的实际意义。CN105754325(专利文献1)公开了一种耐磨聚酰胺组合物，包括聚酰胺6、氢氧化镁、硼酸锌、偶联剂、聚乙烯、活性纳米二氧化硅、马来酸酐、着色剂、玻璃纤维等。CN104725839(专利文献2)公开了一种聚酰胺复合材料及其制备方法，包括聚酰胺60～90份、聚乙烯10～40份、相容剂2～10份、抗氧剂0.1～10份、填充剂20～40份、偶联剂1～1.5份及润滑剂0.1～2份，其具有较好的力学性能和较好的耐磨性能。CN107974075(专利文献3)公开了一种耐应力发白的尼龙6材料及其制备方法，包括尼龙680～98份，高密度聚乙烯2～20份，玻璃纤维5-30份，聚乙烯接枝马来酸酐2～10份，光热稳定剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。CN101418093(专利文献4)公开了一种聚乙烯/尼龙塑料合金及其生产方法，包括高密度聚乙烯HDPE50～60份，尼龙PA6640～50份，PE-PA相容结合剂10～30份，分散剂0.5～1.5份，抗氧化剂1～3份，加工助剂1～3份，玻璃纤维50～75份。如上，在现有技术例如专利文献1、2中，作为基质并未使用高密度聚乙烯，由于其基质本身的耐磨性并不充分，即使再添加其他改性材料等也难以获得理想的性能。而在专利文献3中，选用了高密度聚乙烯和聚乙烯接枝马来酸对聚酰胺(尼龙6)进行改性，但添加高密度聚乙烯和聚乙烯接枝马来酸的目的是吸收树脂在受到外力作用时产生的大量微小的裂纹、防止尼龙6的应力发白以及调节聚合物熔融挤出时的粘度，解决挤出时的熔融不均匀和断条等问题。专利文献4公开了一种聚乙烯/尼龙塑料合金及其生产方法，以低成本的聚乙烯为主，加入了相容结合剂与尼龙和大量的玻璃纤维，制备成合金。其主要着眼于提高各材料之间的相容性而采用了特别开发的相容剂，且无机材料(如玻璃纤维)的含量过多，其配方对聚酰胺基质本身的性能影响较大。
技术实现思路
要解决的技术问题现有的耐磨增强型聚酰胺组合物的耐磨性还不够理想，例如，在摩擦副为碳钢时多数还需要配合大量润滑油使用，从而增加了润滑油的使用及额外成本。为了减少这一支出，本专利技术的一个目的在于提供一种改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法，以及可应用于碳钢表面的耐磨增强型自润滑聚酰胺组合物，该材料的应用可以大大降低润滑成本。本专利技术的另一个目的在于，在改善聚酰胺组合物耐磨性的同时，良好地保有聚酰胺组合物自身的性质(如力学性能等)。本专利技术包括以下的技术方案。本专利技术包括一种聚酰胺组合物，其按照质量份数包含如下原料：在一个优选实施方式中，所述填充剂为无碱玻璃纤维。在一个优选实施方式中，所述聚酰胺为聚酰胺6。在一个优选实施方式中，所述无碱玻璃纤维的直径为5～12微米，长径比为250～400。在一个优选实施方式中，所述高密度聚乙烯的数均分子量为50000～400000，密度为0.94～0.97g/cm3。在一个优选实施方式中，所述接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯。在一个优选实施方式中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。本专利技术还包括一种改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法，其包括向聚酰胺中添加高密度聚乙烯和接枝聚丙烯的步骤。在一个优选实施方式中，将包含下述组分的聚酰胺组合物通过挤出机挤出：在一个优选实施方式中，所述填充剂为无碱玻璃纤维。在一个优选实施方式中，所述聚酰胺为聚酰胺6。在一个优选实施方式中，所述无碱玻璃纤维的直径为5～12微米，长径比为250～400。在一个优选实施方式中，所述高密度聚乙烯的数均分子量为50000～400000，密度为0.94～0.97g/cm3。在一个优选实施方式中，所述接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯。在一个优选实施方式中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。专利技术的有益效果本专利技术的增强型聚酰胺组合物以聚酰胺为基材，以高密度聚乙烯和填充剂为改性剂，并按照上述配比与相容剂、偶联剂进行混合，能够得到力学性能优良的共混材料，特别在填充剂为无碱玻璃纤维时可获得较好的效果。同时，由于无碱玻璃纤维与聚酰胺、聚乙烯材之间极性相差较大，相容性一般，而加入偶联剂能够提高它们间的相容性，使得上述增强型聚酰胺组合物具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、抗弯强度、抗弯模量及缺口冲击强度，即具有较好的力学性能；同时利用聚乙烯优异的柔韧性、自润滑性，在改善聚酰胺抗冲击性能、降低吸水率的同时还能改善尼龙的其它性能，如降低尼龙摩擦系数、提高材料耐磨性等。具体实施方式本专利技术中，如无特别说明，“份”、“份数”或“％”是指质量份、质量份数或质量百分比。本专利技术中，聚酰胺有时被称为尼龙、PA等。本专利技术中，如无特别说明，“分子量”是指数均分子量。本专利技术中，高密度聚乙烯，又称HDPE或低压聚乙烯，是指在中等压力(15-30大气压)下在催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的聚乙烯。以下的各实施方式或实施例应当理解为仅用于对本专利技术的技术方案进行说明的优选方式，不应解释为对本专利技术的限制。本专利技术的增强型聚酰胺组合物，按照质量份数包含如下原料：本专利技术使用聚酰胺组合物作为基质组分，由于聚酰胺组合物(或称尼龙、PA)普遍具有较好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性等，本专利技术中，聚酰胺没有特别限制，可以是单一的聚酰胺，也可以是聚酰胺的衍生物，还可以是2种以上聚酰胺(或其衍生物)的混合。聚酰胺一般是二胺与二元酸聚合得到的均聚物(均聚型)、均聚物的混合物(均聚混合型)、共聚物(共聚型)、共聚物的混合物(共聚混合型)或均聚物和共聚物的混合物(均聚共聚混合型)。其中，均聚型的聚酰胺由二胺与任意一种二元酸聚合而成。均聚混合型的聚酰胺由二胺与任意几种二元酸分别聚合后再混合而成。共聚型的聚酰胺由二胺与任意几种二元酸聚合而成。共聚型的聚酰胺可以是无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。作为可以用作聚酰胺的原料二胺成分，可举例如四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2-甲基二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺等脂肪族二胺；1,3-二(氨基甲基)环己烷、1,4-二(氨基甲基)环己烷、1,3-二氨基环己烷、1,4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺组合物，其按照质量份数包含如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺组合物，其按照质量份数包含如下组分：





2.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其中，所述填充剂为无碱玻璃纤维。


3.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其中，所述聚酰胺为聚酰胺6。


4.根据权利要求2所述的聚酰胺组合物，其中，所述无碱玻璃纤维的直径为5～12微米，长径比为250～400。


5.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其中，所述高密度聚乙烯的数均分子量为50000～400000，密度为0.94～0.97g/cm3。


6.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其中，所述接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯。


7.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。


8.一种改善聚酰胺组合物的耐磨性的方法，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭文骏，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP