本发明专利技术涉及一种超高分子量聚乙烯树脂组合物，由以下成分组成：55-80重量份的超高分子量聚乙烯树脂，10-40重量份的增强纤维，0.5-8.0重量份的炭黑，0.005-1.05重量份的抗氧剂，0.1-3.0重量份的硅烷类偶联剂，0.5-8.0重量份的固体润滑剂和0.5-8.0重量份的无机填料。以该超高分子量聚乙烯树脂组合物制备的复合材料板具有良好的耐磨、抗冲击、减振和耐腐蚀性能，机械强度高，特别适用于耐磨性能要求高的结构件表层，如车辆底板和侧板内衬等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及树脂组合物，特别涉及超高分子量聚乙烯树脂组合物，以及它的应用。技术背景目前，制造车板的材料常用金属材料和纤维复合材料。金属材料在使用过程中经常发生磨损和划伤，长期耐磨性能不够理想。研制开发一种具有相对稳定的摩擦系数，受外界环境和温度影响较小，在摩擦运行过程中磨损和划伤小的高分子复合材料摩擦材料是本领域当前重要的研发目标之一。高分子复合摩擦材料是一种具有复杂结构的体系，一般由三个部分组成，①基体 各种粘结剂(如树脂等)或金属基体及各种陶瓷、玻璃等非金属基体；②纤维材料(如石棉、金属纤维，无机纤维、有机纤维等)③填充料(摩擦剂、耐磨剂、润滑剂等)。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一种新型工程塑料，分子量范围大于100万，密度为O. 935-0. 945g/cm3，具有良好的耐磨性和抗冲击性能。专利CN200810139214.1 (公开日2009年I月14日，申请人淄博迪浩耐磨管道有限公司)公开了一种超高分子量聚乙烯耐磨管道，其原料包括超高分子量聚乙烯树脂 70% -90%，玻璃纤维或玻璃微珠3% -20%，硅烷类偶联剂O. 1-1%，石墨O. 5% -3%和聚乙烯蜡1% -7%。它存在的缺点为该组合物中由于玻璃纤维或玻璃微珠自身的强度和抗冲击性能相对较弱，制品虽然具有较好的耐磨性能，但不能长期适用于承载和抗冲击等性能要求严格的场合。同时，该组合物的应用领域与本申请方案并不相同。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种超高分子量聚乙烯树脂组合物，其综合性能尤其是耐磨性能大大提高，实现耐磨损方面以替代钢的突破，且能够长期适用于承载和抗冲击等性能要求严格的场合。本专利技术提供的一种超高分子量聚乙烯树脂组合物，由以下成分组成50-80重量份的超高分子量聚乙烯树脂，10-40重量份的增强纤维，O. 5-8. O重量份的炭黑，O. 005-1. O 重量份的抗氧剂，O. 1-3. O重量份的硅烷类偶联剂，O. 5-8. O重量份的固体润滑剂和 O. 5-8. O重量份的无机填料。其中，超高分子量聚乙烯树脂的重量份优选55-75，更优选55-68。其中，增强纤维的重量份优选20-40。其中，炭黑的重量份优选1.0-5. O。其中，抗氧剂的重量份优选O. 005-0. 5，更优选O. 005-0. 02。其中，硅烷类偶联剂的重量份优选O. 1-1.0。其中，固体润滑剂的重量份优选O. 5-5. O,更优选O. 5-2. O。 其中，无机填料的重量份优选1. 0-5. O。其中，所述超高分子量聚乙烯树脂的分子量范围为大于100万，密度为O. 935-0. 945g/cm3，超高分子量聚乙烯树脂分子量范围优选为200-400万。其中，所述增强纤维选自玻璃纤维，碳纤维，碳纤维预氧化纤维，芳纶纤维，温石棉纤维或海泡石纤维中的一种。纤维长度优选为20-70mm之间。其中，所述增强纤维优选玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维或海泡石纤维。其中，所述抗氧剂包括主抗氧剂和助抗氧剂。其中，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。优选为四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，2，2-硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯或4，6_ 二(辛硫甲基)-ο-甲酚中的一种。其中，所述助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂。其中，亚磷酸酯类抗氧剂优选为双(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯或亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯中的一种。硫代酯类抗氧剂优选为硫代二丙酸双十二醇酯，硫代二丙酸双十四醇酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种。其中，所述主抗氧剂和助抗氧剂的重量比为(2-4) I。其中，所述硅烷类偶联剂为含乙烯基或环氧基官能团的硅烷。优选为乙烯基三氯硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。更优选乙烯基二氯娃烧，乙烯基二乙氧基娃烧，Y-氨丙基二乙氧基娃烧或Y_缩水甘油醚氧丙基二甲氧基娃烧。其中，所述固体润滑剂选自聚乙烯蜡、二硫化钥、油酸酰胺或芥酸酰胺中的一种。其中，所述无机填料选自高岭土、铝矾土、钛石粉和金属氧化物中的一种或几种。 其中，所述无机填料的粒度分布为180-2000目。优选540-1600目。其中，所述金属氧化物为氧化钛，氧化铝，氧化锌或氧化镁中的一种。本专利技术所述超高分子量聚乙烯树脂组合物优选为所述超高分子量聚乙烯树脂分子量范围为200-250万；所述增强纤维为玻璃纤维、温石棉纤维或海泡石纤维；所述炭黑加入量为1-3重量份，无机填料加入量为1-3重量份。适合加工成装载电厂粉煤灰，港口、河道清淤或者固液混合物的车用底板和侧板内衬。所述超高分子量聚乙烯树脂分子量范围为300-400万；所述增强纤维为碳纤维、 芳纶纤维；所述炭黑加入量为3-5重量份，无机填料加入量为3-5重量份。适合加工成装载金矿、铝矿、铜矿、铁矿等矿石的车用底板和侧板内衬。其中，上述优选超高分子量聚乙烯树脂组合物其他组分同本
技术实现思路
中的相应限定。本专利技术具有以下有益效果本专利技术以碳纤维、玻璃纤维等为增强纤维材料，对超高分子量聚乙烯树脂共混复合改性，以受阻酚类为主抗氧剂，以聚乙烯蜡、二硫化钥、油酸酰胺或芥酸酰胺为固体润滑剂，以硅烷类偶联剂为相溶剂，并加入炭黑及其他无机填料进行科学配比，得到超高分子量聚乙烯树脂组合物。以该超高分子量聚乙烯树脂组合物制备的复合材料板具有良好的耐磨、抗冲击、 减振和耐腐蚀性能，机械强度高，特别适用于耐磨性能要求高的结构件表层，如车辆底板和侧板内衬等。具体如下1、以超高分子量聚乙烯树脂制成的制品不仅具有轻质高强的性质，还具有良好的耐磨性和抗冲击性能。在本专利技术中，超高分子量聚乙烯的分子量优选为200-400万，实验性能更佳；2、采用本专利技术所述纤维作为增强纤维材料，使材料具有一定的强度和韧性，能够承受冲击、剪切、拉伸、弯曲等机械作用而不会产生裂纹、断裂、崩缺等机械损伤。同时作为摩擦材料的增强纤维还具有良好的分散性、耐热性和摩擦磨损性能；3、本专利技术中的填充料包括硅烷偶联剂、抗氧剂、固体润滑剂和无机填料。其中硅烷偶联剂可以增加增强纤维材料与树脂之间粘合强度，改善界面状态，有利于提高复合材料制品的机械性能及电绝缘性能；抗氧剂能抑制或减缓高分子材料自动氧化反应速度；固体润滑剂和无机填料可以提高材料物理机械性能、调节摩擦性能(摩擦系数、磨损率等)， 更进一步提高了制品的光滑和耐磨性能。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1-3得到的组合物通过挤出成型制备的复合材料板适合加工成装载电厂粉煤灰，港口、河道清淤或者固液混合物的车用底板和侧板内衬。实施例1超闻分子量聚乙烯树脂(分子量为200万,密度为O. 945g/cm3) 55重量份,玻璃纤维25重量份，炭黑3重量份，Y-氨丙基三乙氧基硅烷I重量份，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯O. 02重量份，双(2，4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯O. 005重量份，油酸酰胺2重量份和纳米氧化钛2重量份组成。对该组合物通过挤出成型制备的复合材料板进行性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超高分子量聚乙烯树脂组合物，其特征在于，由以下成分组成：50?80重量份的超高分子量聚乙烯树脂，10?40重量份的增强纤维，0.5?8.0重量份的炭黑，0.005?1.05重量份的抗氧剂，0.1?3.0重量份的硅烷类偶联剂，0.5?8.0重量份的固体润滑剂和0.5?8.0重量份的无机填料。
【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯树脂组合物，其特征在于，由以下成分组成50-80重量份的超高分子量聚乙烯树脂，10-40重量份的增强纤维，O. 5-8. O重量份的炭黑，O. 005-1. 05重量份的抗氧剂，O. 1-3. O重量份的硅烷类偶联剂，O. 5-8. O重量份的固体润滑剂和O. 5-8. O 重量份的无机填料。2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯树脂组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯树脂的分子量范围为大于100万，密度为O. 935-0. 945g/cm3。3.根据权利要求2所述的超高分子量聚乙烯树脂组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯树脂分子量范围为200-400万。4.根据权利要求1 3任意一项所述的超高分子量聚乙烯树脂组合物，其特征在于，所述增强纤维选自玻璃纤维，碳纤维，碳纤维预氧化纤维，芳纶纤维，温石棉纤维或海泡石纤维中的一种。5.根据权利要求1 3任意一项所述的超高分子量聚乙烯树脂组合物，其特征在于，所述抗氧剂包括主抗氧剂和助抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂。6.根据权利要求5所述的超高分...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，孟秀青，胡伟，刘欣彤，
申请(专利权)人：蓝星北京化工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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