[发明专利]一种耐磨损自润滑PPS—金属复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨损自润滑PPS—金属复合材料，由塑料工作层（1）、金属基体（2）组成，其特征是：金属基体（2）表面经过喷丸毛化，使金属基体（2）和塑料层（1）之间有一定的机械镶嵌力；塑料工作层（1）材料成分按质量百分含量为：聚苯硫醚树脂（PPS）29～69%，液晶聚合物(LCP) 10～30%，热塑性聚酰亚胺树脂(TPI) 10～30%，石墨5%，纳米二氧化硅（SiO2）2%，相容剂3%，偶联剂1%。

2.根据权利要求1所述的耐磨损自润滑PPS—金属复合材料，其特征是：所述的液晶聚合物为热致性液晶聚合物（TLCP）。

3.根据权利要求1所述的耐磨损自润滑PPS—金属复合材料，其特征是：所述的相容剂为乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（EMG）。

4.根据权利要求1所述的耐磨损自润滑PPS—金属复合材料，其特征是：所述的偶联剂为硅烷偶联剂，选用KH550或KH570中的一种。

5.根据权利要求1所述的耐磨损自润滑PPS—金属复合材料，其特征是：金属基体为25^#钢、铸铁或铝。

6.一种实现权利要求1～5任一所述的耐磨损自润滑PPS—金属复合材料的制备方法，其特征是采用如下步骤：

a)  干燥：把聚苯硫醚、液晶聚合物、热塑性聚酰亚胺、石墨、纳米二氧化硅分别鼓风干燥4～8h，温度设定为50～160℃。

7.b) 称量配料：称量以下组分，以质量分数表示为: 聚苯硫醚树脂（PPS）29～69%，液晶聚合物(LCP) 10～30%，热塑性聚酰亚胺树脂(TPI) 10～30%，石墨5%，纳米二氧化硅（SiO₂）2%，相容剂3%，偶联剂1%。

8.c）混合：将石墨和纳米二氧化硅放入偶联剂中混合均匀；把石墨和纳米二氧化硅取出放在阴凉干燥处让其自然晾干；将LCP、TPI、PPS投入到混料机中混合均匀；再将相容剂投入到混料机中混合均匀；再将石墨和纳米二氧化硅投入到混料机中混合均匀，混合时间为3～10分钟。

9.d) 造粒：将混合后的原料放入双螺杆挤出机中造粒，挤出机各段温度分别为220～250℃，245～270℃，275～300℃，275～320℃，机头温度为285～320℃，螺杆机的转速为60～200转/分钟。

10.e) 金属基体（2）喷丸毛化：使用自回收式多功能抛丸机PW-700-01，在金属基体（2）表面喷丸时间为50S，喷丸速度为70m²/h。

11.f) 金属基体（2）预热：采用烘箱加热，把金属基材（2）置于烘箱中，温度设置为80～120℃，时间定为0.5～1h。

12.    g) 将步骤f)中预热的金属基体（2）放入注射模具模腔内作为嵌件，再将步骤d)中混合塑料投入到注射机的料斗内。

13.注射机参数设定为：料筒温度为250～290℃，注射机后部、中部、前部温度分别为280～300℃、285～310℃、290～320℃；注射机喷嘴温度设为290～330℃；模具温度设为120～140℃；螺杆转速为100～300r/min；注射压力为45～65mpa；注射时间为5～60s；保压时间为10～30s；金属塑料表面复合层的平均厚度为1.5mm，注射结束后，待制件温度降到100～150℃时脱模取件。

14.h) 将脱模冷却后的材料在180～198℃温度下保温1.5小时即可。