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改性耐磨尼龍的制備方法和應(yīng)用與流程
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發(fā)表時(shí)間：2022-12-30 14:41:11
背景技術(shù)：
尼龍，為聚酰胺纖維，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)的熱塑性樹脂的總稱，由美國著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組研究發(fā)明。目前，尼龍已被廣泛應(yīng)用于汽車、電氣設(shè)備、機(jī)械部件、交通器材、紡織器材等領(lǐng)域。尼龍66是聚酰胺樹脂中最早合成開發(fā)、相對(duì)廉價(jià)的品種之一，具有質(zhì)輕、力學(xué)強(qiáng)度高和容易成型加工的特點(diǎn)，同時(shí)具有摩擦系數(shù)低、耐油、自潤滑性和耐腐蝕等優(yōu)良的綜合性能，在許多行業(yè)中獲得了良好的應(yīng)用。純尼龍66由于其分子鏈上的酰胺基團(tuán)具有極性，易形成氫鍵，吸水性高，致使產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性差、耐磨性和熱穩(wěn)定性降低。
中國專利申請(qǐng)cn103540128a公開了一種耐磨碳纖維增強(qiáng)尼龍66樹脂組合物及其制備方法，主要解決現(xiàn)有耐磨碳纖維增強(qiáng)尼龍66樹脂組合物沖擊強(qiáng)度較低，而加入沖擊改性劑后拉伸強(qiáng)度又會(huì)降低的問題。可用于注塑加工齒輪、軸承、滑輪、機(jī)械泵轉(zhuǎn)子等機(jī)器零部件的工業(yè)生產(chǎn)中。
中國專利申請(qǐng)cn102051043a公開了一種高耐磨耐寒增韌尼龍復(fù)合材料，其組成及各組成的重量百分比如下：尼龍樹脂69.5％～95％、增韌劑2％～9％、耐磨劑0.5％～20％、加工助劑1％～2％，上述各組成的配比之和為100％；所述增韌劑為馬來酸酐接枝聚合物，所述耐磨劑為二硫化鉬或聚四氟乙烯微粉。該專利解決了耐磨尼龍?jiān)诤錀l件下的正常使用問題。
中國專利申請(qǐng)cn106995608a公開了一種耐高溫低磨耗尼龍66組合物及其制備方法，其組成及各組分的質(zhì)量百分比如下：尼龍6640～80％；玻璃纖維10～45％；二硫化鉬0.5～5.0％；石墨烯0.2～5.0％；耐熱劑0.5～5.0％；抗氧劑0.2～1.0％；潤滑劑0.1～5.0％。該專利制備得到的耐高溫低磨耗尼龍66組合物對(duì)熱氧、水汽具有高阻隔性，分子間有銅鹽絡(luò)合防止尼龍66脫氫、脫水，可長期在180℃以下高溫中使用，并保持了低摩擦系數(shù)和低磨耗量。
上述現(xiàn)有技術(shù)中，均對(duì)尼龍66作了一系列改性，在一定程度上提高了尼龍材料的耐磨性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。但是，當(dāng)上述尼龍材料用于紡織器材中時(shí)，其對(duì)尼龍材料的性能要求將更高，現(xiàn)有材料仍無法滿足需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種耐磨性能好、熱穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長、生產(chǎn)成本低的改性耐磨尼龍，該改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)器的無油軸承套上。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
進(jìn)一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
進(jìn)一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1098、抗氧劑727。
上述改性耐磨尼龍的制備方法，所述的制備方法主要包括以下步驟：
1)將所需用量的尼龍66先烘干，然后用硅烷偶聯(lián)劑處理；
2)將處理好的尼龍66與二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑通過高速攪拌共混，攪拌速度為400～600r/min，制得預(yù)混料；
3)在擠出機(jī)的主進(jìn)料口中加入上述步驟2)中制備的預(yù)混料，擠出機(jī)內(nèi)加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預(yù)混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產(chǎn)品。
進(jìn)一步地，所述步驟1)中，尼龍66采用硅烷偶聯(lián)劑560進(jìn)行表面處理，所述硅烷偶聯(lián)劑560的用量占所述尼龍66用量的0.2～5‰。
上述改性耐磨尼龍的應(yīng)用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)械的無油軸承套上。
上述技術(shù)方案中，采用硅烷偶聯(lián)劑處理尼龍66，能提高各組分之間的粘接效果，能改善后續(xù)加入的玻璃纖維和尼龍樹脂之間的粘合性能，大大提高玻璃纖維對(duì)改性尼龍材料機(jī)械性能的影響。生產(chǎn)中，通過側(cè)進(jìn)料口加入玻璃纖維，能夠大大減少玻璃纖維在與尼龍樹脂的混煉過程中造成的纖維斷裂情況，也能在一定程度上保證玻璃纖維對(duì)改性尼龍材料機(jī)械性能的影響。硅酮作為潤滑劑加入，可以改善尼龍樹脂的流動(dòng)性，也能改善其脫模性能，保證塑料粒子在擠出過程中不打滑，進(jìn)而使生產(chǎn)出的制品尺寸均一，改善產(chǎn)品的表面光滑度；同時(shí)，硅酮的分子量大，不易析出，使制品的穩(wěn)定性更好。二硫化鉬和聚四氟乙烯的加入，增加了材料的耐磨性能，降低了摩擦系數(shù)。抗氧劑的加入，可以保持材料的優(yōu)良性能，延長材料的使用壽命。
本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的改性耐磨尼龍具有耐磨性能好、熱穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢，該改性耐磨尼龍的生產(chǎn)工藝簡單，可滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求；該改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)器的無油軸承套上，減少軸承的磨損情況。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
上述改性耐磨尼龍的制備方法，所述的制備方法主要包括以下步驟：
1)將所需用量的尼龍66先烘干，然后用3‰用量的硅烷偶聯(lián)劑560對(duì)尼龍66進(jìn)行表面處理；
2)將處理好的尼龍66與二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑通過高速攪拌共混，攪拌速度為400～600r/min，制得預(yù)混料；
3)在擠出機(jī)的主進(jìn)料口中加入上述步驟2)中制備的預(yù)混料，擠出機(jī)內(nèi)加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預(yù)混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產(chǎn)品。
上述改性耐磨尼龍的應(yīng)用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)械的無油軸承套上。
實(shí)施例2
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。
實(shí)施例5
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種修改和改進(jìn)，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
?????? 尼龍，為聚酰胺纖維，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)的熱塑性樹脂的總稱，由美國著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組研究發(fā)明。目前，尼龍已被廣泛應(yīng)用于汽車、電氣設(shè)備、機(jī)械部件、交通器材、紡織器材等領(lǐng)域。尼龍66是聚酰胺樹脂中最早合成開發(fā)、相對(duì)廉價(jià)的品種之一，具有質(zhì)輕、力學(xué)強(qiáng)度高和容易成型加工的特點(diǎn)，同時(shí)具有摩擦系數(shù)低、耐油、自潤滑性和耐腐蝕等優(yōu)良的綜合性能，在許多行業(yè)中獲得了良好的應(yīng)用。純尼龍66由于其分子鏈上的酰胺基團(tuán)具有極性，易形成氫鍵，吸水性高，致使產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性差、耐磨性和熱穩(wěn)定性降低。
中國專利申請(qǐng)cn103540128a公開了一種耐磨碳纖維增強(qiáng)尼龍66樹脂組合物及其制備方法，主要解決現(xiàn)有耐磨碳纖維增強(qiáng)尼龍66樹脂組合物沖擊強(qiáng)度較低，而加入沖擊改性劑后拉伸強(qiáng)度又會(huì)降低的問題。可用于注塑加工齒輪、軸承、滑輪、機(jī)械泵轉(zhuǎn)子等機(jī)器零部件的工業(yè)生產(chǎn)中。
中國專利申請(qǐng)cn102051043a公開了一種高耐磨耐寒增韌尼龍復(fù)合材料，其組成及各組成的重量百分比如下：尼龍樹脂69.5％～95％、增韌劑2％～9％、耐磨劑0.5％～20％、加工助劑1％～2％，上述各組成的配比之和為100％；所述增韌劑為馬來酸酐接枝聚合物，所述耐磨劑為二硫化鉬或聚四氟乙烯微粉。該專利解決了耐磨尼龍?jiān)诤錀l件下的正常使用問題。
中國專利申請(qǐng)cn106995608a公開了一種耐高溫低磨耗尼龍66組合物及其制備方法，其組成及各組分的質(zhì)量百分比如下：尼龍6640～80％；玻璃纖維10～45％；二硫化鉬0.5～5.0％；石墨烯0.2～5.0％；耐熱劑0.5～5.0％；抗氧劑0.2～1.0％；潤滑劑0.1～5.0％。該專利制備得到的耐高溫低磨耗尼龍66組合物對(duì)熱氧、水汽具有高阻隔性，分子間有銅鹽絡(luò)合防止尼龍66脫氫、脫水，可長期在180℃以下高溫中使用，并保持了低摩擦系數(shù)和低磨耗量。
上述現(xiàn)有技術(shù)中，均對(duì)尼龍66作了一系列改性，在一定程度上提高了尼龍材料的耐磨性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。但是，當(dāng)上述尼龍材料用于紡織器材中時(shí)，其對(duì)尼龍材料的性能要求將更高，現(xiàn)有材料仍無法滿足需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種耐磨性能好、熱穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長、生產(chǎn)成本低的改性耐磨尼龍，該改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)器的無油軸承套上。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
進(jìn)一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
進(jìn)一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1098、抗氧劑727。
上述改性耐磨尼龍的制備方法，所述的制備方法主要包括以下步驟：
1)將所需用量的尼龍66先烘干，然后用硅烷偶聯(lián)劑處理；
2)將處理好的尼龍66與二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑通過高速攪拌共混，攪拌速度為400～600r/min，制得預(yù)混料；
3)在擠出機(jī)的主進(jìn)料口中加入上述步驟2)中制備的預(yù)混料，擠出機(jī)內(nèi)加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預(yù)混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產(chǎn)品。
進(jìn)一步地，所述步驟1)中，尼龍66采用硅烷偶聯(lián)劑560進(jìn)行表面處理，所述硅烷偶聯(lián)劑560的用量占所述尼龍66用量的0.2～5‰。
上述改性耐磨尼龍的應(yīng)用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)械的無油軸承套上。
上述技術(shù)方案中，采用硅烷偶聯(lián)劑處理尼龍66，能提高各組分之間的粘接效果，能改善后續(xù)加入的玻璃纖維和尼龍樹脂之間的粘合性能，大大提高玻璃纖維對(duì)改性尼龍材料機(jī)械性能的影響。生產(chǎn)中，通過側(cè)進(jìn)料口加入玻璃纖維，能夠大大減少玻璃纖維在與尼龍樹脂的混煉過程中造成的纖維斷裂情況，也能在一定程度上保證玻璃纖維對(duì)改性尼龍材料機(jī)械性能的影響。硅酮作為潤滑劑加入，可以改善尼龍樹脂的流動(dòng)性，也能改善其脫模性能，保證塑料粒子在擠出過程中不打滑，進(jìn)而使生產(chǎn)出的制品尺寸均一，改善產(chǎn)品的表面光滑度；同時(shí)，硅酮的分子量大，不易析出，使制品的穩(wěn)定性更好。二硫化鉬和聚四氟乙烯的加入，增加了材料的耐磨性能，降低了摩擦系數(shù)。抗氧劑的加入，可以保持材料的優(yōu)良性能，延長材料的使用壽命。
本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的改性耐磨尼龍具有耐磨性能好、熱穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢，該改性耐磨尼龍的生產(chǎn)工藝簡單，可滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求；該改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)器的無油軸承套上，減少軸承的磨損情況。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
上述改性耐磨尼龍的制備方法，所述的制備方法主要包括以下步驟：
1)將所需用量的尼龍66先烘干，然后用3‰用量的硅烷偶聯(lián)劑560對(duì)尼龍66進(jìn)行表面處理；
2)將處理好的尼龍66與二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑通過高速攪拌共混，攪拌速度為400～600r/min，制得預(yù)混料；
3)在擠出機(jī)的主進(jìn)料口中加入上述步驟2)中制備的預(yù)混料，擠出機(jī)內(nèi)加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預(yù)混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產(chǎn)品。
上述改性耐磨尼龍的應(yīng)用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機(jī)械的無油軸承套上。
實(shí)施例2
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。
實(shí)施例5
一種改性耐磨尼龍，所述改性耐磨尼龍主要由尼龍66、玻璃纖維、二硫化鉬、聚四氟乙烯、硅酮、抗氧劑經(jīng)共混、擠出、冷卻、造粒而成；所述各組分的含量，按重量百分比計(jì)為：
制備方法和應(yīng)用均同實(shí)施例1。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種修改和改進(jìn)，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
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