[发明专利]一种高强度耐磨高分子材料及制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨复合材料及制备方法。

背景技术

    材料是人类赖以生存和发展的物质基础，由高分子化合物构成的高分子材料是材料中目前最具有代表性的、最有发展前途的一大类，其已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料，包括橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、纤维和高分子基复合材料等。它们质地轻巧、性能良好、原料丰富、加工方便、用途广泛，因而发展速度大大越过了传统的钢铁、木材、水泥三大基本材料。高分子材料在现代生活中的应用也越来越广泛，其中，高强度耐磨高分子材料的开发是目前高分子材料研究领域的重要研究方向，高强度耐磨高分子材料良好的性能可以满足当代科技发展对材料提出的一些特殊要求，与传统材料相比具有质量小、绝缘性能好等特点，因此发展很快，但又有先天不足，现有技术中高强度耐磨高分子材料通常有硬脆、易老化、耐磨性能不佳等缺点，影响材料使用寿命。

发明内容

    针对现有技术不足，本发明提供了一种高强度耐磨高分子材料及制备方法，材料强度高、耐磨性能良好、使用寿命长。

    本发明决绝上述技术问题所采用的技术方案：一种高强度耐磨高分子材料，包括以下重量份的原料：高分子材料80~100，马来酸酐接枝聚烯烃8~15，硬脂酸3~5，纳米纤维素晶须5~8，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1~3，防老剂1~2，增粘剂1~5，耐磨剂5~8。

    作为优选，高分子材料为塑料或橡胶。

    作为优选，防老剂为N-苯基-α-苯胺或N-苯基-β-萘胺。

    作为优选，增粘剂为脂肪烃树脂。

    作为优选，耐磨剂为聚四氟乙烯。

    一种高强度耐磨高分子材料的制备方法，包括以下步骤：

a．将高分子材料原料、单烷氧基型钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及高速搅拌机仪器预热至80~110℃，将高分子材料原料、单烷氧基型钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃投入高速搅拌机中搅拌5~15min，搅拌机转速大于250r/min。

b．将搅拌好的混合物降温至40~70℃，按比例加入其他原料，搅拌5~10min，搅拌机转速大于300r/min，混合物作为预混料。

c．将预混料加入双螺杆机中熔融挤出/造粒既得，具体设置为：温度一区180~190℃，二区190~200℃，三区200~225℃，四区210~220℃，混合原料输送时间1~2min，压力12~18MPa。

    与现有技术相比，本发明具备的优点为：一种高强度耐磨高分子材料及制备方法，所得高分子材料具备良好综合性能的基础上特别具备较高的强度及较好的耐磨性能，同时可防止材料老化，延长使用寿命。

具体实施方式

    实施例1：一种高强度耐磨高分子材料，包括以下重量份的原料：塑料高分子材料80，马来酸酐接枝聚烯烃8，硬脂酸3，纳米纤维素晶须5，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1，防老剂N-苯基-α-苯胺1，增粘剂脂肪烃树脂1，耐磨剂聚四氟乙烯5。

    一种高强度耐磨高分子材料的具体制备方法为：

a．将高分子材料原料、单烷氧基型钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及高速搅拌机仪器预热至80℃，将高分子材料原料、单烷氧基型钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃投入高速搅拌机中搅拌15min，搅拌机转速300r/min。

b．将搅拌好的混合物降温至40℃，按比例加入其他原料，搅拌5min，搅拌机转速为350r/min，混合物作为预混料。

c．将预混料加入双螺杆机中，设置机器温度为：一区180℃，二区190℃，三区200℃，四区210℃，混合原料输送时间1min，压力12MPa，熔融挤出/造粒既得高强度耐磨高分子材料。

    实施例2：一种高强度耐磨高分子材料，包括以下重量份的原料：橡胶高分子材料100，马来酸酐接枝聚烯烃15，硬脂酸5，纳米纤维素晶须8，单烷氧基型钛酸酯偶联剂3，防老剂N-苯基-β-萘胺2，增粘剂脂肪烃树脂5，耐磨剂聚四氟乙烯8。

    一种高强度耐磨高分子材料的具体制备方法为：

a．将高分子材料原料、单烷氧基型钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及高速搅拌机仪器预热至110℃，将高分子材料原料、单烷氧基型钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚烯烃投入高速搅拌机中搅拌15min，搅拌机转速为500r/min。