一种电机轴承保持架用PA66基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种电机轴承保持架用PA66基复合材料及其制备方法，涉及塑料轴承保持架技术领域。本发明专利技术公开的电机轴承保持架用PA66基复合材料是由以下重量份数的原料组成：PA66/PEEK基体50～80份、表面改性埃洛石纳米管15～40份、超支化环氧树脂5～10份、复合分散剂3～5份、成核剂0.2～0.4份和润滑剂1～2份，所述PA66/PEEK基体是将PEEK经过磺化预处理后，再利用硅烷偶联剂与PA66进行复合而制得的。本发明专利技术提供的PA66基复合材料具有高强度和韧性，优异的耐磨性、自润滑性、尺寸稳定性和防水性，长期工作温度最高可达180℃；材料表面和内部具有高孔隙度，使固体或液体润滑剂可渗入到PA66基复合材料中，使保持架具有较好的润滑保持性，延长了保持架的使用寿命，降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电机轴承保持架用PA66基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于塑料轴承保持架
，尤其涉及一种电机轴承保持架用PA66基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]驱动电机是新能源电动汽车的关键部件，与传统汽车相比，新能源汽车的驱动电机转速更高，能够达到16000r/min，而保持架围绕轴承滚道，以几乎相同的间隔来隔离并定位滚珠，且滚动轴承在工作时，特别是载荷复杂且高速旋转时，保持架要承受很大的离心力、冲击和振动，保持架和滚动体之间存在较大的滑动摩擦，并产生大量的热量，力和热共同作用的结果会导致保持架故障，严重时会造成保持架烧伤和断裂。因此，要求保持架材料具有高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、耐磨性好、导热性好、质轻、自润滑性好等特点。
[0003]保持架按材料种类可分为金属保持架和非金属保持架。金属保持架常用的有钢保持架和黄铜保持架，钢保持架的重量轻，强度高，无运行温度限制，高端防震抗加速，但是其对不良润滑敏感，润滑剂的选择性较高；黄铜保持架的强度极高，并具有很高的防震抗加速性能，适合与循环油润滑相关的超高速运作，但是原料贵，成本较高。非金属材料的保持架由于其材料的多孔性结构，因而重量轻、低噪音、耐损耗，用作储油器(储润滑油)，常用的非金属保持架有：聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、VespelTM、MeldinTM、聚酰胺树脂、酚醛树脂和聚四氟乙烯。聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、VespelTM和MeldinTM作为保持架材料，具有较高的强度、耐磨性和自润滑性，使用温度可达300℃，但是其熔点较高，成型困难，一般采用模压烧结，生产过程复杂且成本较高，而且原料成本较高，因此，这类采用制得的轴承主要应用在航空、航海等领域。酚醛树脂质轻，耐磨性好，尺寸稳定性好，长期工作温度可达120℃，但是其韧性较高，易断裂，且耐碱性差、模制生产率低。聚四氟乙烯保持架具有优异的耐磨性，自润滑性、耐候性，但是其导热系数低，厚壁制品时不能淬火，膨胀系数为钢的10
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20倍，随着温度的变化易变化，尺寸稳定性不好，影响轴承的使用寿命。聚酰胺材料具有高弹性和重量轻的优点，而且这种保持架具有非常好的滑动和自润滑性能，但是韧性受温度影响，且吸水率较高，使用过程中脱水，易变脆，影响使用效果和寿命。
[0004]PA66保持架为半透明或不透明乳白色结晶形聚合物，具有优良的耐磨性、自润滑性，机械强度较高，因其结晶度高,故其刚性、耐热性都较高，但吸水性较大，因而尺寸稳定性较差。并且，现有的常规PA66保持架的长期使用温度仅达150℃，已不能满足新能源电动汽车的轴承使用需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电机轴承保持架用PA66基复合材料，具有高强度和韧性，优异的耐磨性、自润滑性、尺寸稳定性和防水性，长期工作温度最高可达180℃；该PA66基复合材料含有中空管腔，其表面和内部具有高孔隙度，使固体或液体润滑剂可渗入到PA66基复合材料中，提高了保持架的自润滑性，并且具有较好的润滑保持性，增强了保持架
的耐磨损性，延长了保持架的使用寿命，降低了成本。
[0006]为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种电机轴承保持架用PA66基复合材料，所述PA66基复合材料是由以下重量份数的原料组成：PA66/PEEK基体50～80份、表面改性埃洛石纳米管15～40份、超支化环氧树脂5～10份、复合分散剂3～5份、成核剂0.2～0.4份和润滑剂1～2份，所述PA66/PEEK基体是将PEEK(聚醚醚酮)经过磺化预处理后，再利用硅烷偶联剂与PA66进行复合而制得的。
[0007]进一步的，所述PA66/PEEK基体的制备方法具体包括以下步骤：
[0008]S1、PEEK预处理：取适量PEEK置于98％浓硫酸中搅拌反应1～2h，去离子水洗涤，干燥，得到磺化PEEK；
[0009]S2、将磺化PEEK置于二乙醇胺溶液中，升温至90～100℃，搅拌1～1.5h，冷却至室温，加入醋酸调节pH值至6～7；
[0010]S3、往上述混合物中加入硅烷偶联剂，搅拌10～15mi n，然后加入PA66，升温至60～70℃，搅拌反应3～4h，过滤，去离子水清洗2～3次，干燥，即得PA66/PEEK基体。
[0011]进一步的，所述二乙醇胺溶液的质量浓度为60～70％，所述二乙醇胺溶液的使用量为PEEK质量的3～4倍；
[0012]所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷或硅烷偶联剂KH
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792，所述硅烷偶联剂的使用量为PEEK质量的2～4％；
[0013]所述PA66与所述PEEK的质量比为(7～9)：1。
[0014]进一步的，所述表面改性埃洛石纳米管的制备方法为：将埃洛石纳米管置于8wt％稀盐酸中浸渍，搅拌30～40min，然后过滤、洗涤、干燥，得到预处理的埃洛施纳米管；将预处理后的埃洛施纳米管置于高速捏合机中，在高速搅拌下，雾状喷入质量比为2:1的液体石蜡和钛酸酯偶联剂KR
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TTS,升温至60～70℃继续搅拌15～20mi n，得到表面改性埃洛石纳米管。
[0015]进一步的，所述钛酸酯偶联剂KR
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TTS的加入量为所述预处理的埃洛石纳米管质量的0.5～1.0％。
[0016]进一步的，所述超支化环氧树脂为武汉超支化树脂科技有限公司提供的超支化环氧树脂HyPer E102。
[0017]进一步的，所述复合分散剂是由质量比为3：1乙撑双硬脂酰胺和聚乙烯蜡复配而成。
[0018]进一步的，所述成核剂为科莱恩的Licomont Cav102或布吕格曼的P22。
[0019]进一步的，所述润滑剂为超支化聚合物，是武汉超支化树脂科技有限公司提供的HBP
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160、HyPer C100、HyPer C181或HyPer C182中任意一种。
[0020]本专利技术还提供了一种电机轴承保持架用PA66基复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0021]P1、按重量份数称取所需的原料，将PA66/PEEK基体和超支化环氧树脂加入到混料器中，高速搅拌3～5min，搅拌速率为360r/mi n，升温至50～60℃，加入表面改性埃洛石纳米管和复合分散剂，高速搅拌5～8min，搅拌速率为360r/mi n，得到混合物；
[0022]P2、将上述混合物、成核剂和润滑剂混合均匀后，加入到螺杆挤出机中，螺杆挤出机的温度设置为230～260℃，挤出造粒，制得PA66基复合材料。
[0023]本专利技术取得了以下有益效果：
[0024]1、本专利技术采用PA66/PEEK复合材料作为保持架的基体，其将PEEK置于浓硫酸中进行磺化处理，使PEEK材料表面形成磺酸基基团，并在PEEK表面形成三维网络结构，增大PEEK材料的表面活性，然后将磺化后的PEEK与二乙醇胺反应，进一步增加了PEEK表面的活性基团，提高了其与PA66的界面结合力，再通过硅烷偶联剂与PA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机轴承保持架用PA66基复合材料，其特征在于，所述PA66基复合材料是由以下重量份数的原料组成：PA66/PEEK基体50～80份、表面改性埃洛石纳米管15～40份、超支化环氧树脂5～10份、复合分散剂3～5份、成核剂0.2～0.4份和润滑剂1～2份，所述PA66/PEEK基体是将PEEK经过磺化预处理后，再利用硅烷偶联剂与PA66进行复合而制得的。2.根据权利要求1所述的电机轴承保持架用PA66基复合材料，其特征在于，所述PA66/PEEK基体的制备方法具体包括以下步骤：S1、PEEK预处理：取适量PEEK置于98％浓硫酸中搅拌反应1～2h，去离子水洗涤，干燥，得到磺化PEEK；S2、将磺化PEEK置于二乙醇胺溶液中，升温至90～100℃，搅拌1～1.5h，冷却至室温，加入醋酸调节pH值至6～7；S3、往上述混合物中加入硅烷偶联剂，搅拌10～15min，然后加入PA66，升温至60～70℃，搅拌反应3～4h，过滤，去离子水清洗2～3次，干燥，即得PA66/PEEK基体。3.根据权利要求2所述的电机轴承保持架用PA66基复合材料，其特征在于，所述二乙醇胺溶液的质量浓度为60～70％，所述二乙醇胺溶液的使用量为PEEK质量的3～4倍；所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷或硅烷偶联剂KH
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792，所述硅烷偶联剂的使用量为PEEK质量的2～4％；所述PA66与所述PEEK的质量比为(7～9)：1。4.根据权利要求1所述的电机轴承保持架用PA66基复合材料，其特征在于，所述表面改性埃洛石纳米管的制备方法为：将埃洛石纳米管置于8wt％稀盐酸中浸渍，搅拌30～40min，然后过滤、洗涤、干燥，得到预处理的埃洛施纳米管；将预处理后的埃洛施纳米管置于高速捏合机中，在高速搅拌下，雾状喷入质量比为2:1的液体石蜡和钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巍，
申请(专利权)人：无锡腾达精密模塑有限公司，
类型：发明
国别省市：