超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料及制備方法，首先將超高分子量聚乙烯、改性劑、超細碳酸鈣粉和阻燃劑按比例混合，并將混合料放入模具，在壓力下，對模具冷壓5?10分鐘后排除空氣，然后加溫加壓，最后在保持壓力的條件下，冷卻至40℃以下，脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。該復合材料不但性能優(yōu)良，而且價格低廉，具有極佳的性價比。
【專利說明】
超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料及制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料及制備方法，屬于高分子復合材料技術領域。
【背景技術】
[0002]普通超高分子量聚乙烯一般指基體粘均分子量大于150萬的聚乙烯，其具有優(yōu)異的抗沖擊性能和耐磨性，摩擦系數(shù)很低，具有很好的自潤滑性，而且具有優(yōu)良的耐應力開裂性能、對化學品穩(wěn)定性、極低的吸水率、電絕緣性、生物惰性等?；诔叻肿恿烤垡蚁┑哪湍バ阅芎涂箾_擊性能，用于制造化工閥門、泵、密封圈、齒輪、皮結和運輸機的蝸輪桿、軸承、軸瓦等機械零件以代替部分鋼材，超高分子量聚乙烯還應用于碼頭港口工礦等企業(yè)。超高分子量聚乙烯雖然具有許多優(yōu)異的物理性能，但也不足之處:它的阻燃性能較差，不能在溫度較高的環(huán)境中使用，其次，其耐磨性能還有待提高。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料及制備方法，以得到耐磨性能和自潤滑性能好，抗沖擊性能高的高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料。
[0004]本發(fā)明提出的改性超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料，各組分的重量百分比為:超高分子量聚乙烯75%?85%、改性劑5%?10%、超細碳酸鈣粉5%?10%和阻燃劑 5%~ 10Ao
[0005]本發(fā)明的制備過程包括如下步驟:
[0006]1、配料，混料均勻:在高速攪拌機里，依次加入超高分子量聚乙烯、超細碳酸鈣粉、改性劑和阻燃劑高速至均勻，并將混合料放入模具。
[0007]2、冷壓、排氣:在8-10MPa的壓力下，對模具冷壓5_10分鐘然后排除空氣。
[0008]3、熱壓:在壓力為20MPa，溫度為170°C _200°C的條件下，壓制80-100分鐘。
[0009]4、保壓冷卻，成型:保持壓力15-18MPa的條件，冷卻至室溫，脫模即得本發(fā)明的復合材料。
[0010]所述超高分子量聚乙烯是基體粘均分子量在400萬以上的超高分子量聚乙烯。
[0011]所述的改性劑，是石墨、硬脂酸鈣中的一種或一種以上的混合物。
[0012]本發(fā)明采用模壓燒結、冷卻定型法成型，耐溫可達200°C以上，具有極高的耐磨性能，優(yōu)良的自潤滑性能，抗沖擊性能高，吸水率低，耐化學腐蝕性，環(huán)境適應性強，在較強的外力條件下，其剛性和表面硬度俱佳，具有很強的抗老化性能，性能全面超過普通超高分子量聚乙烯，工作年限最高可達50年以上，是超高分子量聚乙烯和尼龍66的換代產(chǎn)品。
[0013]本發(fā)明徹底解決了電力、焦化、水泥、礦山、化工等領域原煤倉、圓筒倉、庫壁、料斗、地煤斗、火車謝煤溝、翻車機室、球磨機內襯、黏土庫壁和錐體等部位的堵塞、黏結等現(xiàn)象，安全可靠。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
[0015]首先將超高分子量聚乙烯75份，改性劑5份，超細碳酸鈣粉10份，阻燃劑10份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在S-1OMPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C -200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
[0016]實施例2
[0017]首先將超高分子量聚乙烯75份，改性劑10份，超細碳酸鈣粉5份，阻燃劑10份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在S-1OMPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C -200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
[0018]實施例3
[0019]首先將超高分子量聚乙烯75份，改性劑10份，超細碳酸鈣粉10份，阻燃劑5份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在S-1OMPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C -200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
[0020]實施例4
[0021]首先將超高分子量聚乙烯80份，改性劑5份，超細碳酸鈣粉5份，阻燃劑10份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在8-10MPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C _200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
[0022]實施例5
[0023]首先將超高分子量聚乙烯80份，改性劑10份，超細碳酸鈣粉5份，阻燃劑5份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在8-10MPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C _200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
[0024]實施例6
[0025]首先將超高分子量聚乙烯80份，改性劑5份，超細碳酸鈣粉10份，阻燃劑5份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在8-10MPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C _200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
[0026]實施例7
[0027]首先將超高分子量聚乙烯85份，改性劑5份，超細碳酸鈣粉5份，阻燃劑5份，投入高速攪拌機高速混合至均勻，并將混合料放入模具。接著，在8-10MPa的壓力下進行對模具5-10分鐘的冷壓以排除空氣，排完空氣后，在壓力為20MPa溫度為170°C -200°C的條件下進行熱壓，壓制80-100分鐘保持15-18MPa的條件下冷卻至室溫脫模即可得到本發(fā)明的復合材料。
【主權項】
1.一種超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料，其特征在于，該材料各組分的重量百分比為:超高分子量聚乙烯75%?85%、改性劑5%?10%、超細碳酸鈣粉5%?10%和阻燃劑5%~ 10%。2.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料的制備方法包括以下步驟: (1)配料，混合均勻:在高速攪拌機里分別加入超高分子量聚乙烯、改性劑、超細碳酸鈣粉和阻燃劑，高速攪拌至均勻，并將混合料放入模具； (2)冷壓、排氣:在8-10MPa的壓力下，對模具冷壓5_10分鐘瀉壓30秒以排除空氣； (3)熱壓:在壓力為20MPa的條件下，壓制80-100分鐘； (4)保壓冷卻，成型:壓力保持在15-18MPa的條件下，冷卻至40°C以下，脫模即可得本發(fā)明的復合材料。3.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料，其特征在于，超高分子量聚乙烯是基體粘均分子量在400萬以上的超高分子量聚乙烯。4.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯高耐磨耐高溫復合材料，其特征在于，所述改性劑是石墨、硬脂酸鈣中的一種或一種以上的混合物。
【文檔編號】C08K3/04GK105885155SQ201410557292
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月11日
【發(fā)明人】譚光英, 劉廷川
【申請人】重慶巴王環(huán)保新材料有限公司