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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(shù)脂的總稱，由美國(guó)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(chē)、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(shù)脂中最早合成開(kāi)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(rùn)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(guó)專利申請(qǐng)cn103540128a公開(kāi)了一種耐磨碳纖維增強(qiáng)尼龍66樹(shù)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(shù)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(wèn)題?？捎糜谧⑺芗庸X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(guó)專利申請(qǐng)cn102051043a公開(kāi)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(shù)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(lái)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(wèn)題。
中國(guó)專利申請(qǐng)cn106995608a公開(kāi)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(rùn)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(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)、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(wú)油軸承套上。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)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(guò)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(guò)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(wú)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(shù)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(guò)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(shù)脂的混煉過(guò)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(rùn)滑劑加入，可以改善尼龍樹(shù)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(guò)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)?？寡鮿┑募尤?，可以保持材料的優(yōu)良性能，延長(zhǎng)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(zhǎng)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，該改性耐磨尼龍的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(wú)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(shuō)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(guò)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(guò)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(wú)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(shuō)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(shù)脂的總稱，由美國(guó)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(chē)、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(shù)脂中最早合成開(kāi)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(rùn)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(guó)專利申請(qǐng)cn103540128a公開(kāi)了一種耐磨碳纖維增強(qiáng)尼龍66樹(shù)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(shù)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(wèn)題?？捎糜谧⑺芗庸X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(guó)專利申請(qǐng)cn102051043a公開(kāi)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(shù)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(lái)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(wèn)題。
中國(guó)專利申請(qǐng)cn106995608a公開(kāi)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(rùn)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(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)、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(wú)油軸承套上。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)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(guò)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(guò)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(wú)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(shù)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(guò)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(shù)脂的混煉過(guò)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(rùn)滑劑加入，可以改善尼龍樹(shù)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(guò)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)?？寡鮿┑募尤?，可以保持材料的優(yōu)良性能，延長(zhǎng)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(zhǎng)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，該改性耐磨尼龍的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(wú)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(shuō)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(guò)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(guò)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(wú)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(shuō)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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