[发明专利]具有韧性、耐磨性和摩擦阻力的聚酰胺6,6树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及同时具有改进的韧性、耐磨性和摩擦阻力的聚酰胺6,6树脂组合物。在具有超高粘度的该组合物中，以预定的组成比包含聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物，层状纳米粘土和成核剂。

背景技术

马达驱动动力转向(MDPS)蜗轮是当方向盘转动时将马达的动力传递到车轮的装置。塑料制成的蜗轮持续地承受从金属蜗轮传递的高负荷和摩擦力，因此需要高的伸长率和强度，以及对金属的优异的摩擦。作为齿轮材料，主要使用聚酰胺树脂。聚酰胺树脂的拉伸伸长率优异，但是其拉伸强度和对金属的摩擦不足。因此，存在由聚酰胺树脂制成的蜗轮的断裂、摩擦引起的凹陷等问题。

在用作蜗轮材料的聚合物复合材料的设计中，已经开发了用于提高聚酰胺6,6的强度和耐磨性的各种技术。例如，已知在表面上沉积具有高耐久性的膜的方法，通过使用润滑脂来提高耐久性的方法等。然而，这些技术不改进作为原料的聚合物本身，因此不能被看作是根本的解决方案。

作为改进聚酰胺树脂本身的性能的方法，已经继续研究添加剂的开发。例如，当使用有机抗磨损添加剂时，伸长率增大，但强度变差。当使用一般的无机添加剂时，拉伸伸长率变差并且韧性降低，因此断裂增加。

通过共混聚酰胺树脂和聚烯烃树脂来改进冲击强度和拉伸强度的研究已经进行，但是对金属的摩擦特性差，因此将该材料用作蜗轮材料存在问题。

因此，需要开发改进韧性、摩擦阻力和耐磨性的聚酰胺材料。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。

本发明致力于通过使用具有超高粘度的聚酰胺6,6作为基础树脂而提供同时具有优异韧性、耐磨性和摩擦阻力的新型聚酰胺树脂组合物。

本发明还致力于提供一种通过形成聚酰胺树脂组合物而制造的用于马达驱动动力转向装置的蜗轮。

在一个方面，本发明提供了一种聚酰胺6,6树脂组合物，其包含a)100重量份的超高粘度聚酰胺6,6，其中通过ASTM D789测量的相对粘度为150或更大，b)约1重量份至3重量份的聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物，c)约0.5重量份至约3重量份的层状纳米粘土，和d)约0.1重量份至约1重量份的成核剂。

另一方面，本发明提供一种通过形成聚酰胺6,6树脂组合物而制造的用于马达驱动动力转向装置的蜗轮。

根据本发明的聚酰胺6,6树脂组合物具有约83MPa或更大的拉伸强度(ISO527)，30％或更大的断裂伸长率(ISO527)，通过环对环摩擦和磨损测试仪测量的约0.30或更小的钢对金属的运动摩擦系数，以及约0.020mm³/Kgf·km或更小的比磨损量。也就是说，根据本发明的聚酰胺6,6树脂组合物具有优异的韧性、摩擦阻力和耐磨性。

因此，根据本发明的聚酰胺6,6树脂组合物可用作马达驱动动力转向装置的蜗轮材料。

下面讨论本发明的其它方面和优选实施方案。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料(例如源于非石油的能源的燃料)车辆。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

下面讨论本发明的上述特征及其它特征。

附图说明

接下来将参照某些示例性实施例及其所显示的附图详细地描述本发明的以上和其它特征，在此之后所给附图仅作为示例的方式，因而对本发明是非限定性的，其中：

图1是表示用于测量聚酰胺6,6树脂组合物的摩擦阻力和耐磨性的测试装置的示意图。

应当了解，所附附图不是必须按比例，显示了说明本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。

在这些图形中，附图标记在贯穿附图的多幅图形中指代本发明的同样的或等同的部件。

具体实施方式