[发明专利]一种耐磨消音复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种耐磨消音复合材料的制备方法。

背景技术

塑料制品在人们的生活中应用特别多，聚甲醛POM是一种综合性能优良的热塑性工程塑料。在所有工程塑料中，POM的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯，居第三位。POM被广泛用于机械、汽车、电子电气等行业中承担动力传动传导的零部件，也是最早用作齿轮的工程塑料之一。然而，普通的POM只能在低速、低负荷条件下作为要求有自润滑性能的零部件使用。为了使之能适应更高的要求，比如耐磨性能更优、磨损磨耗量更低及使用过程中噪音很低甚至没有等，一般用以下方法改善POM的摩擦磨损性能：添加超高分子量聚乙烯，聚四氟乙烯，高密度聚乙烯，润滑油脂，MoS₂，石墨等；或利用接枝、嵌段等技术，在POM分子链上引入具有润滑性的高分子链段等。这些方法对改进摩擦磨损性能都有一定的效果，但带来的突出问题不是添加成本高、成型困难就是制品表观性能差等问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种耐磨消音复合材料的制备方法。

一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于：在POM中添加由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、减磨剂及其它相关助剂所组成的复合润滑体系，经高速混合机混合均匀，然后由双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机温度为170～200℃，机头温度为195℃；将挤出粒子干燥后注射成耐磨消音复合材料。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于所述POM为M90。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于所述干燥温度为95℃，时间为4h。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于所述主润滑剂包括多元羧酸酯类和脂肪酸多元醇酯类。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于所述助润滑剂为脂肪酰胺类。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于所述消音剂为聚硅氧烷。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于所述减磨剂为聚四氟乙烯。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，通过对工艺改进所制备的复合材料具有优异的摩擦磨损特性，且消音性能优良，摩擦性保持率高，具有较好的外观及力学性能，成型加工型良好，制备过程简单，易于操作，适合在相关领域内推广使用。

具体实施方式

一种耐磨消音复合材料的制备方法，其特征在于：在POM中添加由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、减磨剂及其它相关助剂所组成的复合润滑体系，经高速混合机混合均匀，然后由双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机温度为170～200℃，机头温度为195℃；将挤出粒子干燥后注射成耐磨消音复合材料。

本发明所述的一种耐磨消音复合材料的制备方法，所述POM为M90。所述干燥温度为95℃，时间为4h。所述主润滑剂包括多元羧酸酯类和脂肪酸多元醇酯类。所述助润滑剂为脂肪酰胺类。所述消音剂为聚硅氧烷。所述减磨剂为聚四氟乙烯。开发的耐磨消音POM复合材料样品表面光滑洁净，没有麻点、飞边等瑕疵。方片样品的掰裂处没有以往改性产品易出现的表面剥离现象，从外观看，耐磨消音POM复合材料样品甚至略优于纯POM样品，POM分子主链为规整的-C-O-键结构，既无侧链基团也无功能性基团，因此与其它聚合物及各种功能添加剂相容性较差。以拉伸强度为例，在拉伸过程中，材料内部缺陷处往往会产生应力集中。当局部拉伸应力大于材料本身的许用应力时，会在材料内部产生裂纹。随后裂纹在拉伸力的作用下扩展，最后导致断裂。而材料许用应力的大小与添加相和基体结合强度等密切相关。添加相与POM的相容性差，势必使材料界面结合强度较低，也就导致其许用应力降低，从而导致拉伸应力降低。耐磨消音POM复合材料与纯POM相比，表面熔融载荷提高了100N，表面熔融时间延长了21min，极限PV值提高了40%。表明耐磨消音POM复合材料的承载能力较纯POM有了很大提高。复合润滑体系中减磨剂具有良好的耐磨损性和自愈合作用，能较好地限制磨粒嵌入深度以抑制犁切裂纹的发生；消音剂对摩擦过程中产生的噪音具有“稀释”和“吸附”作用，有很好的降低甚至消除噪音的作用；主润滑剂能发挥良好的润滑作用，在对磨面之间形成连续的转移膜，能对抑制疲劳裂纹或粘着破坏的发生有较大的贡献；而助润滑剂可以与前几类物质产生协同作用，有助于提高材料的耐磨损性和自润滑性。