改性耐磨尼龙及其制备方法和应用与流程

发布于：2020-09-01

　　本发明涉及一种改性耐磨尼龙及其制备方法和应用，属于材料技术领域。

　　背景技术：

　　尼龙，为聚酰胺纤维，是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂的总称，由美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组研究发明。目前，尼龙已被广泛应用于汽车、电气设备、机械部件、交通器材、纺织器材等领域。尼龙66是聚酰胺树脂中最早合成开发、相对廉价的品种之一，具有质轻、力学强度高和容易成型加工的特点，同时具有摩擦系数低、耐油、自润滑性和耐腐蚀等优良的综合性能，在许多行业中获得了良好的应用。纯尼龙66由于其分子链上的酰胺基团具有极性，易形成氢键，吸水性高，致使产品的尺寸稳定性差、耐磨性和热稳定性降低。

　　中国专利申请cn103540128a公开了一种耐磨碳纤维银河yh988登录首页66树脂组合物及其制备方法，主要解决现有耐磨碳纤维银河yh988登录首页66树脂组合物冲击强度较低，而加入冲击改性剂后拉伸强度又会降低的问题。可用于注塑加工齿轮、轴承、滑轮、机械泵转子等机器零部件的工业生产中。

　　中国专利申请cn102051043a公开了一种高耐磨耐寒增韧尼龙复合材料，其组成及各组成的重量百分比如下：尼龙树脂69.5％～95％、增韧剂2％～9％、耐磨剂0.5％～20％、加工助剂1％～2％，上述各组成的配比之和为100％；所述增韧剂为马来酸酐接枝聚合物，所述耐磨剂为二硫化钼或聚四氟乙烯微粉。该专利解决了耐磨尼龙在寒冷条件下的正常使用问题。

　　中国专利申请cn106995608a公开了一种耐高温低磨耗尼龙66组合物及其制备方法，其组成及各组分的质量百分比如下：尼龙6640～80％；玻璃纤维10～45％；二硫化钼0.5～5.0％；石墨烯0.2～5.0％；耐热剂0.5～5.0％；抗氧剂0.2～1.0％；润滑剂0.1～5.0％。该专利制备得到的耐高温低磨耗尼龙66组合物对热氧、水汽具有高阻隔性，分子间有铜盐络合防止尼龙66脱氢、脱水，可长期在180℃以下高温中使用，并保持了低摩擦系数和低磨耗量。

　　上述现有技术中，均对尼龙66作了一系列改性，在一定程度上提高了尼龙材料的耐磨性、热稳定性和机械性能。但是，当上述尼龙材料用于纺织器材中时，其对尼龙材料的性能要求将更高，现有材料仍无法满足需求。

　　技术实现要素：

　　针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低的改性耐磨尼龙，该改性耐磨尼龙主要用于纺织机器的无油轴承套上。

　　本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种改性耐磨尼龙，所述改性耐磨尼龙主要由尼龙66、玻璃纤维、二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：

　　进一步地，所述各组分的含量，按重量百分比计为：

　　优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂727。

　　上述改性耐磨尼龙的制备方法，所述的制备方法主要包括以下步骤：

　　1)将所需用量的尼龙66先烘干，然后用硅烷偶联剂处理；

　　2)将处理好的尼龙66与二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂通过高速搅拌共混，搅拌速度为400～600r/min，制得预混料；

　　3)在挤出机的主进料口中加入上述步骤2)中制备的预混料，挤出机内加热温度为250～280℃，加热过程中，在挤出机的侧进料口中加入玻璃纤维，玻璃纤维与预混料一起挤出、冷切、切粒成型，得到产品。

　　进一步地，所述步骤1)中，尼龙66采用硅烷偶联剂560进行表面处理，所述硅烷偶联剂560的用量占所述尼龙66用量的0.2～5‰。

　　上述改性耐磨尼龙的应用，所述改性耐磨尼龙主要用于纺织机械的无油轴承套上。

　　上述技术方案中，采用硅烷偶联剂处理尼龙66，能提高各组分之间的粘接效果，能改善后续加入的玻璃纤维和尼龙树脂之间的粘合性能，大大提高玻璃纤维对改性尼龙材料机械性能的影响。生产中，通过侧进料口加入玻璃纤维，能够大大减少玻璃纤维在与尼龙树脂的混炼过程中造成的纤维断裂情况，也能在一定程度上保证玻璃纤维对改性尼龙材料机械性能的影响。硅酮作为润滑剂加入，可以改善尼龙树脂的流动性，也能改善其脱模性能，保证塑料粒子在挤出过程中不打滑，进而使生产出的制品尺寸均一，改善产品的表面光滑度；同时，硅酮的分子量大，不易析出，使制品的稳定性更好。二硫化钼和聚四氟乙烯的加入，增加了材料的耐磨性能，降低了摩擦系数。抗氧剂的加入，可以保持材料的优良性能，延长材料的使用寿命。

　　本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的改性耐磨尼龙具有耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低等优势，该改性耐磨尼龙的生产工艺简单，可满足工业化生产的需求；该改性耐磨尼龙主要用于纺织机器的无油轴承套上，减少轴承的磨损情况。

　　具体实施方式

　　下面结合实施例对本发明作进一步说明。

　　实施例1

　　一种改性耐磨尼龙，所述改性耐磨尼龙主要由尼龙66、玻璃纤维、二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：

　　上述改性耐磨尼龙的制备方法，所述的制备方法主要包括以下步骤：

　　1)将所需用量的尼龙66先烘干，然后用3‰用量的硅烷偶联剂560对尼龙66进行表面处理；

　　2)将处理好的尼龙66与二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂通过高速搅拌共混，搅拌速度为400～600r/min，制得预混料；

　　上述改性耐磨尼龙的应用，所述改性耐磨尼龙主要用于纺织机械的无油轴承套上。

　　实施例2

　　制备方法和应用均同实施例1。

　　实施例3

　　制备方法和应用均同实施例1。

　　实施例4

　　制备方法和应用均同实施例1。

　　实施例5

　　制备方法和应用均同实施例1。

　　以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种修改和改进，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

　　技术特征：

　　1.一种改性耐磨尼龙，其特征在于：所述改性耐磨尼龙主要由尼龙66、玻璃纤维、二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂经共混、挤出、冷却、造粒而成；所述各组分的含量，按重量百分比计为：

　　2.根据权利要求1所述的一种改性耐磨尼龙，其特征在于：所述各组分的含量，按重量百分比计为：

　　3.根据权利要求1所述的一种改性耐磨尼龙，其特征在于：所述各组分的含量，按重量百分比计为：

　　4.根据权利要求1所述的一种改性耐磨尼龙，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂727。

　　5.一种根据权利要求1至4中的任意一项所述的改性耐磨尼龙的制备方法，其特征在于，所述的制备方法主要包括以下步骤：

　　1)将所需用量的尼龙66先烘干，然后用硅烷偶联剂处理；

　　2)将处理好的尼龙66与二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂通过高速搅拌共混，搅拌速度为400～600r/min，制得预混料；

　　6.根据权利要求5所述的一种改性耐磨尼龙的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，尼龙66采用硅烷偶联剂560进行表面处理，所述硅烷偶联剂560的用量为占所述尼龙66用量的0.2～5‰。

　　7.一种根据权利要求5所述的制备方法制备的改性耐磨尼龙的应用，其特征在于：所述改性耐磨尼龙主要用于纺织机械的无油轴承套上。

　　技术总结

　　本发明公开了一种改性耐磨尼龙，主要由尼龙66余量、玻璃纤维20～45%、二硫化钼1～10%、聚四氟乙烯5～20%、硅酮5～15%、抗氧剂1～3‰组成。其制备方法为：1）将尼龙66烘干后用硅烷偶联剂处理；2）将处理好的尼龙66与二硫化钼、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧剂通过高速搅拌共混，制得预混料；3）在挤出机的主进料口中加入上述预混料，挤出机内加热温度为250～280℃，加热过程中，在挤出机的侧进料口中加入玻璃纤维，玻璃纤维与预混料一起挤出、冷切、切粒成型，得到产品。本发明具有耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低等优势，生产工艺简单，利于工业化生产；产品主要用于纺织机器的无油轴承套上，减少轴承的磨损情况。