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CN105419323A - 一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电pa46合金及其制备方法 - Google Patents

一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电pa46合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，包括以下原料，按重量百分比为：PA66树脂5～15；PA46树脂4～51.3；PPS树脂10～20；耐磨剂0～5；抗静电剂8～12；相容剂为0～5份；抗氧剂0.2～1；润滑剂为0.5～2；偶联剂0～1；无碱玻璃纤维25～35。本发明的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金不仅具有媲美普通增强PA46的机械强度和耐高温性能，更具有媲美PPS的尺寸稳定性，耐磨性能更为优异，使用寿命更长。本发明还提供了一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金的制备方法。

Description

一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料加工领域，具体涉及一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金的制备方法和应用。
背景技术
尼龙，即聚酰胺(PA)，是主链上含有酰胺基团(-NHCO-)的高分子化合物，是用量最大的通用工程塑料，具有良好的物理力学性能，如耐磨性、耐油、耐腐蚀、自润滑性等特点，广泛用于机械、汽车、仪器仪表等工业领域中。
尼龙66，尼龙中用量最大的品种之一，学名为聚酰胺-66或聚己二酰己二胺，其熔点在260℃左右。纯尼龙66热变形温度仅在70℃左右(1.82MPa)，严重限制了其在高端工业领域中的运用。而PA46是一种新型尼龙，直至1995年才被荷兰DSM公司首先工业生产出来，其熔点高达295℃，经玻纤增强后的长期使用温度在200℃以上，可以弥补尼龙66高温性能的不足，用于高温要求极高的领域。但遗憾的是，和所有尼龙一样，有吸水率较大的缺点，尺寸稳定性较差。
PPS同样也是一种特殊的工程塑料，其熔点在280℃左右，耐温比PA46稍差，材料偏脆，韧性差。相比尼龙，其吸水率低，尺寸稳定性更好，同时也和PA66溶度参数相近。因此PA46/PPS合金不仅具有PA46的耐高温性能，同时也能够在尺寸稳定性上媲美PPS，可以进一步拓宽两种材料在耐温和尺寸稳定要求很高的领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，包括以下原料，按重量百分比为：
PA66树脂5～15；
PA46树脂4～51.3；
PPS树脂10～20；
耐磨剂0～5；
抗静电剂8～12；
相容剂为0～5份；
抗氧剂0.2～1；
润滑剂为0.5～2；
偶联剂0～1；
无碱玻璃纤维25～35。
本发明还包括以下:
所述的PA66树脂相对粘度为2.50～2.80，PPS和PA46树脂均为普通注塑级。
所述耐磨剂为二硫化钼或聚四氟乙烯中的一种或几种混合物；
所述抗静电剂为超导炭黑、石墨粉中的一种或几种混合物。
所述相容剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐或为乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的一种。
所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、金属盐类的一种或几种复配而成。
所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物。
所述硅烷偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂的一种。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，直径为10-15μm；。
具体的是，上述用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金中所需的三种树脂均为注塑级，如PA66可选用美国首诺原料树脂，PA46可选用荷兰帝斯曼原料树脂，PPS可选用四川得阳化学原料树脂。
所述耐磨剂为二硫化钼(MOS2)或聚四氟乙烯(PTFE)中的一种或几种混合物，优选MOS2。
所述抗静电剂为超导炭黑、石墨粉中的一种或几种混合物，优选超导炭黑。
所述相容剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐或为乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的一种，优选后者，如AX-8900。
所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、金属盐类的一种或几种复配而成，优选金属盐类抗氧剂，如H320。
所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物，优选硅酮粉，如GM100A。
所述硅烷偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂的一种，优选钛酸酯偶联剂。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，直径为10-15μm，如重庆巨石988A或泰山635B，优选635B。
本发明还提供了一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金的制备方法，步骤如下：
(1)原材料的处理及混合
PA46、PA66在110～130℃下烘2～3小时，控制水分含量在0.1以下；将抗静电剂和耐磨剂加入到高速混合机中在60～80℃下用偶联剂进行处理3～5分钟；将PPS、烘干的PA46、PA66、经处理的耐磨剂和抗静电剂、相容剂、抗氧剂及润滑剂在混料机中混3分钟，使各组分充分搅拌，混合均匀；
(2)熔融挤出
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱玻璃纤维挤出，熔融挤出温度在270-310℃之间，螺杆转速为350转/分；
(3)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
以上所述用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金因具备机械强度高、耐高温、抗静电、耐磨性好等优点，特别适合于制备成炼钢车间内干燥高温下环境下中的载重轮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金不仅具有媲美普通增强PA46的机械强度和耐高温性能，更具有媲美PPS的尺寸稳定性，耐磨性能更为优异，使用寿命更长。
具体实施方式
实施例1
将PPS、烘干的PA46、PA66、经处理的耐磨剂和抗静电剂、相容剂、抗氧剂及润滑剂等各组分按比例在混料机中混3分钟，使其充分搅拌，混合均匀；后送入双螺杆挤出机中，同时在双螺杆挤出机中加入无碱玻璃纤维经过双螺杆高速剪切、混炼、由模头挤出、拉条、干燥、切粒、过磁和包装。
螺杆温度：一区270℃、二区305℃、三区295℃、四区290℃、五区285℃、六区280℃、七区290℃、八区300℃、模头310℃。
实施例2
按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金。
表1为各组分重量百分比
性能测试
按照上述实施例1、2制备的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金进行性能测试。在相同环境中，其磨耗损失量为：物料配比2#、3#<1#<6#<4#<5#，磨耗损失量越小，耐磨性越好。其它性能测试结果见表2。
表2性能测试结果
以上实施例仅用于解释本发明，不针对发明作任何形式的限制，凡依本发明技术方案作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围是，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于，包括以下原料，按重量百分比为：
PA66树脂5～15；
PA46树脂4～51.3；
PPS树脂10～20；
耐磨剂0～5；
抗静电剂8～12；
相容剂为0～5；
抗氧剂0.2～1；
润滑剂为0.5～2；
偶联剂0～1；
无碱玻璃纤维25～35。
2.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：所述的PA66树脂相对粘度为2.50～2.80，PPS和PA46树脂均为普通注塑级。
3.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：
(1)所述耐磨剂为二硫化钼或聚四氟乙烯中的一种或几种混合物；
(2)所述抗静电剂为超导炭黑、石墨粉中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：所述相容剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐或为乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的一种。
5.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、金属盐类的一种或几种复配而成。
6.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物。
7.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：所述硅烷偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂的一种。
8.根据权利要求1所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金，其特征在于：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，直径为10-15μm；。
9.一种制备如权利要求1-8任何一项所述的用于炼钢车间高负荷载重轮的耐磨抗静电PA46合金的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)原材料的处理及混合：
PA46、PA66在110～130℃下烘2～3小时，控制水分含量在0.1以下；将抗静电剂和耐磨剂加入到高速混合机中在60～80℃下用偶联剂进行处理3～5分钟；将PPS、烘干的PA46、PA66、经处理的耐磨剂和抗静电剂、相容剂、抗氧剂及润滑剂在混料机中混3分钟，使各组分充分搅拌，混合均匀；
(2)熔融挤出：
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱玻璃纤维挤出，熔融挤出温度在270-310℃之间，螺杆转速为350转/分；
(3)造粒及后处理：
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
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