[发明专利]一种机械轴承专用耐磨抗静电尼龙塑料及制备方法

说明书

本发明属于耐磨塑料的技术领域，提供了一种机械轴承专用耐磨抗静电尼龙塑料及制备方法。该方法通过制备PA66盐的分散液，并在分散液中加入高结构炭黑、阻燃剂、耐磨剂、润滑剂，然后在高温下缩聚、脱水、干燥，制得耐磨抗静电PA66复合材料。与传统方法相比，本发明的制备的尼龙塑料，添加高级炭黑并均匀分散，形成良好的导电网络，提高了材料的导电能力，具有优异的抗静电效果，并且添加量小，不影响力学性能，通过加入耐磨剂、润滑剂，提升了材料的耐磨性，整体性能优异，在机械轴承领域具有极好的应用前景。

技术领域

本发明属于耐磨塑料的技术领域，提供了一种机械轴承专用耐磨抗静电尼龙塑料及制备方法。

背景技术

聚己二酰己二胺（PA66）也称尼龙66，是一种优良的电绝缘材料，其表面电阻率在101⁴~101⁶Ω，可广泛用作电气、电子设备部件。同时，由于PA66的机械强度高、耐腐蚀、耐摩擦优良之特点，在矿山机械与电气设备的应用越来越多。PA66用作矿山机械延长了设备寿命，减少设备维修费用，节省非计划停车时间，提高了生产效率。因此，PA66成为应用极为广泛的工程塑料。

PA66与其他高分子材料一样，与其他材料摩擦、碰撞时易产生静电。静电会引起火花，爆炸与火灾，造成人身伤亡与经济损失。消除静电带来的安全隐患的途径是降低PA66的表面电阻，提高其抗静电性能。消除静电主要是加入抗静电剂和导电材料两类。静电荷的产生来源于塑料的电子结构、具有不同介电常数或不同电荷释放能量的两种材料接触时，会发生电荷的转移。抗静电剂和导电材料作用在于两个方面，一是降低制品的电阻、增加导电性、加快电荷的泄漏；二是减少摩擦电荷的产生。

在添加PA66的导电材料中，炭黑是不错的选择，其与聚合物共混优异的抗静电性能，且有增强、电磁屏蔽、抗紫外光老化等功能，炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状程度来表示的，高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构。

目前国内外在PA66制备和应用技术，尤其是抗静电PA66方面已取得了一定成效。其中毛秋娣发明了一种增韧抗静电PA66组合物（中国发明专利申请号201710600141.0），由如下重量份的组分组成：PA66 50~80份、聚丙烯10~20份、马来酸酐接枝PP1~10份、玻璃纤维10~30份、大粒径镍粉5~10份、小粒径镍粉5~10份、硅烷偶联剂0.5~3份、抗氧剂0.5~2份、润滑剂0.5~2份；由该组合物制备的产品在具有耐热、耐化学品、耐磨、良好拉伸强度等性能的同时，具有改进的抗静电性能。另外，杨桂生等人发明了一种耐磨抗静电聚苯硫醚/半芳香族耐高温尼龙复合材料及其制备方法（中国发明专利申请号201310663498.5），该材料由以下重量份的组分制成：聚苯硫醚65~95份，半芳香族耐高温尼龙5~35份，相容剂2~8份，玻璃纤维30~120份，氧化锌晶须10~40份，加工助剂1.5~6.0份；该发明通过在聚苯硫醚中加入适量的耐高温尼龙，以四针状氧化锌晶须作耐磨剂和抗静电剂，不仅能使玻纤增强聚苯硫醚和半芳香族耐高温尼龙复合材料达到理想的抗静电效果，而且由于四针状氧化锌晶须特殊的立体四针状结构，使复合材料在具有较优异的耐磨性和抗静电性能的同时，能够保持甚至提高其力学性能、耐热性，得到耐热、高强度的复合材料，扩大了材料的应用范围。

可见，现有技术中的抗静电PA66存在以下问题：有机类抗静电剂的添加量较小，但效果不十分理想；无机导电材料抗静电效果好，但加入量较大；抗静电剂的加入，在一定程度上会降低PA66的力学性能，随着其用量的增加，PA66 的力学性能会随之下降，耐磨性较差，进而影响了PA66的发展和应用。

发明内容

针对这种情况，我们提出一种机械轴承专用耐磨抗静电尼龙塑料及制备方法，可有效提高塑料抗静电性能的同时，保证了塑料的力学性能，尤其是耐磨性佳，应用前景好。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：