本發(fā)明屬于高分子合成及加工領(lǐng)域，特別涉及一種增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

MC尼龍作為一種性價(jià)比極高的工程塑料，在各個(gè)領(lǐng)域都有其應(yīng)用。然而MC尼龍制件在不添加潤(rùn)滑劑的情況下，仍然難以適用于高負(fù)載的工作條件。雖然添加二硫化鉬和石墨等固體潤(rùn)滑劑可以改善純MC尼龍的摩擦磨損性能，但有時(shí)效果仍然并不理想。在MC尼龍基體中加入適量的液體潤(rùn)滑劑經(jīng)過(guò)加工制成均勻一體的減摩自潤(rùn)滑復(fù)合材料，既能保持純MC尼龍的優(yōu)良特性，其自潤(rùn)滑性能及耐磨性能也能得到改善。

液體石蠟(Liquid paraffin，LP)是一種有機(jī)合成原料，在藥品和食品加工、日化紡織、橡膠及塑料加工、石油化工等領(lǐng)域。LP是經(jīng)過(guò)超深度精制，脫除芳烴、氮和硫等雜質(zhì)而得到的特殊礦油，其主要成分為C₁₆～C₂₀正構(gòu)烷烴，屬于潤(rùn)滑油餾分。LP主要來(lái)源于石油分餾后得到的正構(gòu)烷烴，是一種無(wú)色無(wú)味粘度較大的液體。LP可以作為軟化劑、脫模劑和內(nèi)潤(rùn)滑劑添加到橡膠和塑膠當(dāng)中，而且其性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)和己內(nèi)酰胺陰離子聚合體系中的活性中心發(fā)生反應(yīng)，因此可以被用作工業(yè)生產(chǎn)改性MC尼龍的優(yōu)良助劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料及其制備方法，該方法所制備的復(fù)合材料是經(jīng)過(guò)一步一體成型得到，無(wú)需再進(jìn)行表面處理。所制備的復(fù)合材料在保留了MC尼龍優(yōu)良性能的同時(shí)，大幅提升了MC尼龍6的摩擦磨損性能和抗沖擊性能。

本發(fā)明的一種增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料，所述復(fù)合材料的組分按重量份包括：己內(nèi)酰胺100份，液體石蠟0.1～10份，催化劑0.1～2份，活化劑0.1～2份。

所述復(fù)合材料的組分按重量份包括：己內(nèi)酰胺100份，液體石蠟8份，催化劑0.254份，活化劑0.362份。

所述復(fù)合材料的組分按重量份包括：己內(nèi)酰胺100份，液體石蠟6份，催化劑0.216份，活化劑0.398份。

所述催化劑為金屬鈉、金屬鉀、氫氧化鈉、己內(nèi)酰胺鈉或乙醇鈉。

所述活化劑為甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。

本發(fā)明的一種增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料的制備方法，包括：

(1)將液體石蠟加入到熔融的己內(nèi)酰胺中，然后在攪拌條件下抽真空脫水至無(wú)氣泡產(chǎn)生，解除真空，得到混合體系；

(2)將催化劑加入到步驟(1)中的混合體系中，抽真空，110～140℃攪拌20～30分鐘(邊攪拌邊脫水)，直至不再出現(xiàn)氣泡，通入保護(hù)氣氛(氮?dú)?除去真空，加入活化劑，得到待聚體系；

(3)將步驟(2)中的待聚體系澆鑄到事先預(yù)熱至160-190℃的模具中，保溫0.5h，冷卻后脫模，得到增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料；其中，復(fù)合材料的組分按重量份包括：己內(nèi)酰胺100份，液體石蠟0.1～10份，催化劑0.1～2份，活化劑0.1～2份。

所述步驟(1)中的液體石蠟為工業(yè)純液體石蠟、化學(xué)純液體石蠟、分析純液體石蠟、色譜純液體石蠟中的至少一種。

所述步驟(1)中熔融的己內(nèi)酰胺的制備方法：己內(nèi)酰胺加入到干燥的反應(yīng)釜中，加熱到110-140℃，使己內(nèi)酰胺受熱熔融，至完全熔融。

本發(fā)明的增韌耐磨MC尼龍復(fù)合材料中的液體石蠟?zāi)茉诰酆象w系中良好分散，和聚合物基體之間有良好的相容性，能明顯起到增韌及耐磨的作用；而且該液體石蠟價(jià)格不高，能在保證MC尼龍合成的情況下明顯改善MC尼龍的摩擦性能和抗沖擊性能。

有益效果

本發(fā)明材料中液體潤(rùn)滑劑液體石蠟可以在MC尼龍基體中以小液滴形式存在，在摩擦過(guò)程中可以被釋放并形成連續(xù)潤(rùn)滑膜，降低材料摩擦系數(shù)從而減小磨損量；同時(shí)，液體石蠟存在于MC尼龍基體時(shí)形成細(xì)小空腔，可以有效吸收沖擊能量，使得材料的抗沖擊性能和韌性提升，具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1所得到的MC尼龍液體石蠟復(fù)合材料淬斷面SEM圖(1k倍和2k倍放大)；

圖2為實(shí)施例2所得到的MC尼龍液體石蠟復(fù)合材料淬斷面SEM圖(1k倍和2k倍放大)；

圖3為對(duì)照例1所得到的純MC尼龍的淬斷面SEM圖(1.5k倍和2k倍放大)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料，由以下組分組成，按重量計(jì)為：己內(nèi)酰胺100份、液體石蠟8份、氫氧化鈉0.254份、甲苯二異氰酸酯0.362份。

上述復(fù)合材料的陰離子原位制備方法包括以下步驟：

(1)己內(nèi)酰胺加入到干燥的反應(yīng)釜中，加熱到110℃，使己內(nèi)酰胺受熱熔融，等其完全熔融之后，加入上述液體石蠟。

(2)將步驟(1)得到的混合體系在攪拌條件下抽真空脫水，直至不再出現(xiàn)氣泡，然后解除真空；

(3)在步驟(2)得到的混合體系中加入氫氧化鈉，抽真空，溫度保持在145℃，邊攪拌邊脫水，持續(xù)30分鐘，直至不再出現(xiàn)氣泡，通氮?dú)獗Ｗo(hù)解除真空；加入甲苯二異氰酸酯，得到待聚體系；

(4)將步驟(3)得到的待聚體系澆鑄到事先預(yù)熱至185℃的模具中，保溫0.5h后冷卻至室溫，脫模。

本實(shí)施例得到的增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料的性能如表1所示，MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料液氮冷凍淬斷面SEM圖如圖1所示。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料，由以下組分組成，按重量計(jì)為：己內(nèi)酰胺100份、液體石蠟6份、氫氧化鈉0.216份、二苯基甲烷二異氰酸酯0.398份。

上述復(fù)合材料的陰離子原位制備方法包括以下步驟：

(1)己內(nèi)酰胺加入到干燥的反應(yīng)釜中，加熱到135℃，使己內(nèi)酰胺受熱熔融，等其完全熔融之后，加入上述液體石蠟。

(2)將步驟(1)得到的混合體系在攪拌條件下抽真空脫水，直至不再出現(xiàn)氣泡，然后解除真空；

(3)在步驟(2)得到的混合體系中加入乙醇鈉，抽真空，溫度保持在135℃，邊攪拌邊脫水，持續(xù)25分鐘，直至不再出現(xiàn)氣泡，通氮?dú)獗Ｗo(hù)解除真空；加入二苯基甲烷二異氰酸酯，得到待聚體系；

(4)將步驟(3)得到的待聚體系澆鑄到事先預(yù)熱至175℃的模具中，保溫0.5h后冷卻至室溫，脫模。

本實(shí)施例得到的增韌耐磨MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料的性能如表1所示，MC尼龍/液體石蠟復(fù)合材料液氮冷凍淬斷面SEM圖如圖2所示。

對(duì)照例1

(1)己內(nèi)酰胺加入到干燥的反應(yīng)釜中，加熱到135℃，使己內(nèi)酰胺受熱熔融；

(2)將步驟(1)得到的混合體系在攪拌條件下抽真空脫水，直至不再出現(xiàn)氣泡，然后解除真空；

(3)在步驟(2)得到的混合體系中加入氫氧化鈉0.216份，抽真空，溫度保持在135℃，邊攪拌邊脫水，持續(xù)30分鐘，直至不再出現(xiàn)氣泡，通氮?dú)獗Ｗo(hù)解除真空；加入甲苯二異氰酸酯，得到待聚體系；

(4)將步驟(3)得到的待聚體系澆鑄到事先預(yù)熱至180℃的模具中，保溫0.5h后冷卻至室溫，脫模。

本對(duì)照例得到的純MC尼的性能如表1所示，MC尼龍的液氮冷凍淬斷面SEM圖如圖2所示。

表1實(shí)施例1、2和對(duì)照例1所制備的MC尼龍制品的性能測(cè)試如下表：