[发明专利]一种耐磨高抗冲尼龙复合材料及其制备方法和应用

说明书

一种耐磨高抗冲尼龙复合材料，以重量份计，包括以下组份：尼龙树脂20‑80份；纤维材料10‑50份；耐磨剂10‑40份；表面处理剂全氟聚醚0.1‑2份；润滑剂0.1‑1.0份和抗氧剂0.1‑0.6份。本发明的制备方法：将不同型号的耐磨剂中速混合均匀；升温至90‑100℃，再加入全氟聚醚高速混合均匀；添加尼龙树脂、润滑剂、抗氧剂，继续混合均匀；将所得混合物与纤维材料通过双螺杆挤出机熔融共混挤出、牵引、冷却、切粒，即制备出耐磨高抗冲尼龙复合材料。本发明的耐磨高抗冲尼龙复合材料，摩擦系数低、耐磨性能好、力学强度高、耐热性好、韧性及抗冲击性能优异、成型收缩率低、尺寸稳定性好、材料流动性好、易于加工成型。

技术领域

本发明属于尼龙材料领域，尤其涉及一种耐磨高抗冲尼龙复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

增强尼龙复合材料具有物理机械性能高、热稳定性好、电气性能佳、耐腐蚀等特点，被广泛应用于汽车、电子电气、国防军工和机械设备等行业。且随着“以塑代钢”、“汽车轻量化”、“节能减排”等政策的逐步实施，尼龙复合材料的应用领域也在不断拓展。

相比其它类工程塑料，尼龙材料通常被用于齿轮、轴承等制造领域，但是尼龙在干态条件下摩擦系数高、耐磨性能差，限制了其在工程机械领域的广泛应用。目前浇注尼龙(MC尼龙)能较好改善材料的耐磨性能，但浇注尼龙存在强度低、报废率高、生产效率低等问题。尼龙6、尼龙66等树脂通过复合材料改性手段可以在一定程度上改善其耐磨性能，如添加石墨、二硫化钼、碳化硅等耐磨剂，但是这些改性手段通常存在以下问题：

(1)耐磨剂以无机材料为主，难以解决其与尼龙的相容性问题：添加量少，耐磨性能改善不明显；添加量大，会严重损失复合材料的力学强度；

(2)耐磨剂的加入对基材的韧性影响较大，导致复合材料的抗冲性能及制品抗摔性能均无法满足要求；

(3)诸如石墨、二硫化钼及碳化硅等耐磨剂均为黑色或深色的填料，所制备复合材料以黑色为主，而当今各主机厂所用EPS涡轮均要求为本色，无法满足使用要求。

公开号CN105647173A的中国专利申请，公开了一种耐磨尼龙复合材料及其制备方法，该复合材料是以耐高温尼龙为基材、二硫化钼作为耐磨改性剂，该复合材料的优势体现在热变形温度高，但是韧性较差，且该复合材料未经增强改性，导致其强度、韧性均无法满足EPS涡轮应用要求；同时，采用二硫化钼为黑色填料，无法制备出本色耐磨尼龙复合材料，同样满足不了EPS涡轮应用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种耐磨高抗冲尼龙复合材料及其制备方法和应用，该尼龙复合材料具有力学强度好、摩擦系数低、耐磨性能优及抗冲击性能好等特点。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种耐磨高抗冲尼龙复合材料，以重量份计，包括以下组份：

尼龙树脂：20-80份；

纤维材料：10-50份；

耐磨剂：8-40份；

表面处理剂：0.1-2份

润滑剂：0.1-1.0份；和

抗氧剂：0.1-0.6份；

其中，所述表面处理剂为全氟聚醚。本发明创造性地选择全氟聚醚作为表面处理剂，可以有效提高耐磨剂、纤维与尼龙树脂基体之间的相容性，在不增加复合材料硬度的前提下降低了复合材料的磨耗，改善了复合材料的抗冲击性能。