改性耐磨尼龍的制備方法和應用與流程
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發表時間：2022-12-30 14:41:11
背景技術：
尼龍，為聚酰胺纖維，是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂的總稱，由美國著名化學家卡羅瑟斯和他的科研小組研究發明。目前，尼龍已被廣泛應用于汽車、電氣設備、機械部件、交通器材、紡織器材等領域。尼龍66是聚酰胺樹脂中最早合成開發、相對廉價的品種之一，具有質輕、力學強度高和容易成型加工的特點，同時具有摩擦系數低、耐油、自潤滑性和耐腐蝕等優良的綜合性能，在許多行業中獲得了良好的應用。純尼龍66由于其分子鏈上的酰胺基團具有極性，易形成氫鍵，吸水性高，致使產品的尺寸穩定性差、耐磨性和熱穩定性降低。
中國專利申請cn103540128a公開了一種耐磨碳纖維增強尼龍66樹脂組合物及其制備方法，主要解決現有耐磨碳纖維增強尼龍66樹脂組合物沖擊強度較低，而加入沖擊改性劑后拉伸強度又會降低的問題。可用于注塑加工齒輪、軸承、滑輪、機械泵轉子等機器零部件的工業生產中。
中國專利申請cn102051043a公開了一種高耐磨耐寒增韌尼龍復合材料，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在寒冷條件下的正常使用問題。
中國專利申請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組合物對熱氧、水汽具有高阻隔性，分子間有銅鹽絡合防止尼龍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和低磨耗量。
上述現有技術中，均對尼龍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、熱穩定性和機械性能。但是，當上述尼龍材料用于紡織器材中時，其對尼龍材料的性能要求將更高，現有材料仍無法滿足需求。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種耐磨性能好、熱穩定性高、機械強度高、使用壽命長、生產成本低的改性耐磨尼龍，該改性耐磨尼龍主要用于紡織機器的無油軸承套上。
本發明解決技術問題所采用的技術方案是：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，按重量百分比計為：
進一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計為：
進一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計為：
優選地，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，制得預混料；
3)在擠出機的主進料口中加入上述步驟2)中制備的預混料，擠出機內加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機的側進料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產品。
進一步地，所述步驟1)中，尼龍66采用硅烷偶聯劑560進行表面處理，所述硅烷偶聯劑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用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機械的無油軸承套上。
上述技術方案中，采用硅烷偶聯劑處理尼龍66，能提高各組分之間的粘接效果，能改善后續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改性尼龍材料機械性能的影響。生產中，通過側進料口加入玻璃纖維，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改性尼龍材料機械性能的影響。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，進而使生產出的制品尺寸均一，改善產品的表面光滑度；同時，硅酮的分子量大，不易析出，使制品的穩定性更好。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。抗氧劑的加入，可以保持材料的優良性能，延長材料的使用壽命。
本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明提供的改性耐磨尼龍具有耐磨性能好、熱穩定性高、機械強度高、使用壽命長、生產成本低等優勢，該改性耐磨尼龍的生產工藝簡單，可滿足工業化生產的需求；該改性耐磨尼龍主要用于紡織機器的無油軸承套上，減少軸承的磨損情況。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例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‰用量的硅烷偶聯劑560對尼龍66進行表面處理；
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，制得預混料；
3)在擠出機的主進料口中加入上述步驟2)中制備的預混料，擠出機內加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機的側進料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產品。
上述改性耐磨尼龍的應用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機械的無油軸承套上。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種修改和改進，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
?????? 尼龍，為聚酰胺纖維，是分子主鏈上含有重復酰胺基團的熱塑性樹脂的總稱，由美國著名化學家卡羅瑟斯和他的科研小組研究發明。目前，尼龍已被廣泛應用于汽車、電氣設備、機械部件、交通器材、紡織器材等領域。尼龍66是聚酰胺樹脂中最早合成開發、相對廉價的品種之一，具有質輕、力學強度高和容易成型加工的特點，同時具有摩擦系數低、耐油、自潤滑性和耐腐蝕等優良的綜合性能，在許多行業中獲得了良好的應用。純尼龍66由于其分子鏈上的酰胺基團具有極性，易形成氫鍵，吸水性高，致使產品的尺寸穩定性差、耐磨性和熱穩定性降低。
中國專利申請cn103540128a公開了一種耐磨碳纖維增強尼龍66樹脂組合物及其制備方法，主要解決現有耐磨碳纖維增強尼龍66樹脂組合物沖擊強度較低，而加入沖擊改性劑后拉伸強度又會降低的問題。可用于注塑加工齒輪、軸承、滑輪、機械泵轉子等機器零部件的工業生產中。
中國專利申請cn102051043a公開了一種高耐磨耐寒增韌尼龍復合材料，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在寒冷條件下的正常使用問題。
中國專利申請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組合物對熱氧、水汽具有高阻隔性，分子間有銅鹽絡合防止尼龍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和低磨耗量。
上述現有技術中，均對尼龍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、熱穩定性和機械性能。但是，當上述尼龍材料用于紡織器材中時，其對尼龍材料的性能要求將更高，現有材料仍無法滿足需求。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種耐磨性能好、熱穩定性高、機械強度高、使用壽命長、生產成本低的改性耐磨尼龍，該改性耐磨尼龍主要用于紡織機器的無油軸承套上。
本發明解決技術問題所采用的技術方案是：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，按重量百分比計為：
進一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計為：
進一步地，所述各組分的含量，按重量百分比計為：
優選地，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，制得預混料；
3)在擠出機的主進料口中加入上述步驟2)中制備的預混料，擠出機內加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機的側進料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產品。
進一步地，所述步驟1)中，尼龍66采用硅烷偶聯劑560進行表面處理，所述硅烷偶聯劑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用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機械的無油軸承套上。
上述技術方案中，采用硅烷偶聯劑處理尼龍66，能提高各組分之間的粘接效果，能改善后續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改性尼龍材料機械性能的影響。生產中，通過側進料口加入玻璃纖維，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改性尼龍材料機械性能的影響。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，進而使生產出的制品尺寸均一，改善產品的表面光滑度；同時，硅酮的分子量大，不易析出，使制品的穩定性更好。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。抗氧劑的加入，可以保持材料的優良性能，延長材料的使用壽命。
本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明提供的改性耐磨尼龍具有耐磨性能好、熱穩定性高、機械強度高、使用壽命長、生產成本低等優勢，該改性耐磨尼龍的生產工藝簡單，可滿足工業化生產的需求；該改性耐磨尼龍主要用于紡織機器的無油軸承套上，減少軸承的磨損情況。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例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‰用量的硅烷偶聯劑560對尼龍66進行表面處理；
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，制得預混料；
3)在擠出機的主進料口中加入上述步驟2)中制備的預混料，擠出機內加熱溫度為250～280℃，加熱過程中，在擠出機的側進料口中加入玻璃纖維，玻璃纖維與預混料一起擠出、冷切、切粒成型，得到產品。
上述改性耐磨尼龍的應用，所述改性耐磨尼龍主要用于紡織機械的無油軸承套上。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。
實施例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，按重量百分比計為：
制備方法和應用均同實施例1。以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種修改和改進，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
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