專利名稱：一種耐磨的尼龍復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨的尼龍復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚酰胺纖維俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide (簡稱PA),密度1.15g/cm,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)一 [NHC0] —的熱塑性樹脂總稱。包括脂肪族PA，脂肪一芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定，可制成長纖或短纖，在電子電器、儀器儀表、汽車、建材工業(yè)和日用制品等方面均具有廣泛的應(yīng)用。對于汽車行業(yè)的齒輪、齒條、軸承和傳動(dòng)皮帶等來說，對材料的耐磨性能有較高的要求，而一般的尼龍難以達(dá)到和保持所期望的機(jī)械性能和耐磨性能，所以，對材料的改進(jìn)開發(fā)處于持續(xù)的研究中。有鑒 于此，開發(fā)一種成本低、機(jī)械性能優(yōu)良、耐磨性好的尼龍復(fù)合材料意義非凡，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種耐磨的尼龍復(fù)合材料及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，其組成成分的重量配比為:尼龍40-75 份；碳纖維 10-40份；氧化銅 0.5-2份；La2O3 10-20 份；增韌劑 5-35份；相容劑 5-25份；抗氧劑0.05-1 份；助劑0.05-1 份。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的尼龍為尼龍110粉末，其粒徑不大于175um,密度1.05g/cm3。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的碳纖維為磨短聚丙烯腈灼燒纖維。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的纖維直徑為7um，長徑比為5-8,密度為 1.76g/cm3。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的La2O3為粉末狀，所述粉末的粒度小于80um，純度為99.9%。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的增韌劑為聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體，分子量為100000-200000。前所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚合物。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑。前述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的助劑為光穩(wěn)定劑和表面改性劑。一種耐磨的尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)碳纖維預(yù)處理:將碳纖維在450°空氣中灼燒40分鐘，隨爐冷卻后取出。(2)稱取原料:按權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料稱取各組分；(3)制備預(yù)混料:將尼龍、碳纖維和氧化銅混合后在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；然后加入La2O3,在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后加入增韌劑、相容劑、抗氧劑和助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3 10分鐘，得到預(yù)混料；(4)制備耐磨的尼龍復(fù)合材料:將步驟(2)制備的預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，預(yù)加熱3 5分鐘后，保持螺桿各區(qū)的溫度均為200 250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，得到耐磨的尼龍復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的尼龍復(fù)合材料，采用碳纖維、氧化銅和La2O3優(yōu)化了尼龍的耐摩擦性能，而且成本較低，同時(shí)添加了其他一些助劑使復(fù)合材料的性能得到進(jìn)一步的提升，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步揭示本發(fā)明的技術(shù)方案，下面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式:
權(quán)利要求
1.一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，其組成成分的重量配比為: 尼龍40-75份； 碳纖維10-40份； 氧化銅0.5-2份； La2O310-20 份； 增韌劑5-35份； 相容劑5-25份； 抗氧劑0.05-1份； 助劑0.05-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的尼龍為尼龍110粉末，其粒徑不大于175um，密度1.05g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的碳纖維為磨短聚丙烯腈灼燒纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的纖維直徑為7um，長徑比為5-8，密度為1.76g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的La2O3為粉末狀，所述粉末的粒度小于80um，純度為99.9%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的增韌劑為聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體，分子量為100000-200000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述的助劑為光穩(wěn)定劑和表面改性劑。
10.制備如權(quán)利要求1-9中任一所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)碳纖維預(yù)處理:將碳纖維在450°空氣中灼燒40分鐘，隨爐冷卻后取出； (2)稱取原料:按權(quán)利要求1所述的一種耐磨的尼龍復(fù)合材料稱取各組分； (3)制備預(yù)混料:將尼龍、碳纖維和氧化銅混合后在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；然后加入La2O3，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5 20分鐘；最后加入增韌劑、相容劑、抗氧劑和助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3 10分鐘，得到預(yù)混料； (4)制備耐磨的尼龍復(fù)合材料:將步驟(3)制備的預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，預(yù)加熱3 5分鐘后，保持螺桿各區(qū)的溫度均為200 250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，得到耐磨的尼龍復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐磨的尼龍復(fù)合材料及其制備方法，其組成成分的重量配比為尼龍40-75份；碳纖維10-40份；氧化銅0.5-2份；La2O3 10-20份；增韌劑5-35份；相容劑5-25份；抗氧劑0.05-1份；助劑0.05-1份。本發(fā)明的尼龍復(fù)合材料，采用碳纖維、氧化銅和La2O3優(yōu)化了尼龍的耐摩擦性能，而且成本較低，同時(shí)添加了其他一些助劑使復(fù)合材料的性能得到進(jìn)一步的提升，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C08K9/00GK103146191SQ20131007212
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者任俊 申請人:蘇州旭光聚合物有限公司