专利名称：一种汽车齿轮用塑料垫片组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于汽车零件领域，具体涉及一种汽车齿轮用塑料垫片组合物及其制备方法。
背景技术：
汽车齿轮垫片是汽车齿轮与其相关连接元件的中间过渡器件，其作用主要是防止齿轮与相关连接件的直接接触，避免在运转过程中的相互受力面磨损或拉伤而损坏。已有的汽车齿轮垫片多采用金属材料，经过机械加工、氮化处理至硬度HRC60-65度制成。这种金属垫片在使用过程中，使齿轮背面和相应的连接部件产生较为严重的磨损或拉伤，造成行星轮的轮边、叉速器的叉壳等连接部件损坏。严重影响汽车的使用安全和运行寿命。
发明内容
为了克服现有汽车齿轮金属垫片存在的易使其它连接件磨损或拉伤，进而影响汽车安全使用和运行寿命的问题，本发明提供一种汽车齿轮用塑料垫片组合物及其制备方法。
本发明的汽车齿轮用塑料垫片由以下组分组成尼龙70％～92％可溶性聚四氟乙烯1％～30％胶状二硫化钼0.1％～0.6％γ-氨丙基三乙氧基硅烷 0.2％～0.5％聚氧乙烯蓖麻油 0.02％～0.1％耐磨炭黑微粉1％～4％尼龙采用聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚癸二酰己二胺中的任一种。尼龙优选实施例采用聚己二酰己二胺。尼龙另一优选实施例采用聚癸二酰癸二胺。
尼龙的优选配比范围为80％～85％。尼龙最佳配比为82％。
可溶性聚四氟乙烯优选配比范围为10％～15％。可溶性聚四氟乙烯最佳配比为12％。
耐磨炭黑微粉最佳配比为2％。
上述塑料垫片组合物原料的组成组分中尼龙作为一种高强度耐磨主体材料；可溶性聚四氟乙烯用以提高机械强度及加工性能并降低摩擦系数；胶状二硫化钼用以提高产品的自润滑性；γ-氨丙基三乙氧基硅烷用以提高产品组合物的亲合力；聚氧乙烯蓖麻油增加活性，提高产品表面质量；耐磨炭黑微粉提高产品硬度及耐磨性，抗老化。
制备本发明的汽车齿轮用塑料垫片组合物的方法依次由下列步骤组成a)混料，按比例将尼龙、可溶性聚四氟乙烯、胶状二硫化钼、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、耐磨炭黑微粉用混料机混合，形成分散均匀的混合物；
b)烘干，将步骤a混合后的物料加入烘干机，在摄氏140℃～160℃、两个大气压条件下，密闭烘干24～48小时；c)造粒，在摄氏275℃～295℃的温度条件下，将烘干后的混合物加入挤出机造粒；d)成型，将颗粒状材料加入注塑机加工成型；e)加热干燥，将成型品放入100℃沸水中加热2～5小时，取出，自然干燥，即为成品。
在重型车试车场上经过数万公里的运行试验证明，本发明的汽车齿轮塑料垫片的耐磨性能和使用寿命较现有技术的钢质垫片有明显提高。本发明的制备方法简单易行，生产成本降低。
具体实施例方式
实施例1在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚癸二酰癸二胺材料，将92份的聚癸二酰癸二胺、5份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的胶状二硫化钼、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.06份的聚氧乙烯蓖麻油、2.34份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏150℃、2个大气压密闭条件下烘干30小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏280℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮3小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例2在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚己内酰胺材料，将89份的聚己内酰胺、8份的可溶性聚四氟乙烯、0.2份的胶状二硫化钼、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、2.56份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏160℃、2个大气压密闭条件下烘干40小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏275℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮3小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例3在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚己二酰己二胺材料，将85份的聚己二酰己二胺、12份的可溶性聚四氟乙烯、0.5份的胶状二硫化钼、0.3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.06份的聚氧乙烯蓖麻油、1.34份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏140℃、2个大气压密闭条件下烘干36小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏290℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮4小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例4在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚癸二酰己二胺材料，将83份的聚癸二酰己二胺、15份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的胶状二硫化钼、0.3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.08份的聚氧乙烯蓖麻油、1.22份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏155℃、2个大气压密闭条件下烘干30小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏280℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮4小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例5在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚己内酰胺材料，将80份的聚己内酰胺、18份的可溶性聚四氟乙烯、0.2份的胶状二硫化钼、0.3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、1.46份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏145℃、2个大气压密闭条件下烘干30小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏275℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮3小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例6在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚己二酰己二胺材料，将78份的聚己二酰己二胺、18份的可溶性聚四氟乙烯、0.5份的胶状二硫化钼、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.05份的聚氧乙烯蓖麻油、3.25份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏150℃、2个大气压密闭条件下烘干40小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏280℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮3小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例7在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚癸二酰癸二胺材料，将76份的聚癸二酰癸二胺、20份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的胶状二硫化钼、0.4份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、3.16份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏155℃、2个大气压密闭条件下烘干30小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏285℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮3小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例8在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚己二酰己二胺材料，将73份的聚己二酰己二胺、24份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的胶状二硫化钼、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.03份的聚氧乙烯蓖麻油、2.37份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏160℃、2个大气压密闭条件下烘干40小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏285℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮4小时，自然干燥，即得所需产品。
实施例9在常温、常压下分别按表1中的比例，尼龙采用聚己内酰胺材料，将70份的聚己内酰胺、26份的可溶性聚四氟乙烯、0.15份的胶状二硫化钼、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、3.61份的耐磨炭黑微粉加入混料机进行混合，形成分散均匀的混合物；混合后加入到烘干机内，在摄氏155℃、2个大气压密闭条件下烘干30小时；将烘干后的混合材料加入到挤出机，在摄氏290℃的温控条件下造粒；然后再转入注塑机加工成型；最后经过沸水煮5小时，自然干燥，即得所需产品。
表1 实施例原料组分对照表
将本发明的汽车齿轮塑料垫片与汽车齿轮金属垫片各20片分组分别在ZZ362BL294(1491/260/k29)6x4AB型号的重型车试车场上经过5万公里的运行试验。
试车结果为金属垫片中，4片出现较为严重的磨损及拉伤，16片出现不同程度的损坏，且与其接触的偶合件均出现不同程度的损伤；20片塑料垫片均未出现损伤，其偶合件也未见损伤。
以上实验证明本发明的汽车齿轮塑料垫片性能明显优于金属垫片(1)耐磨性，塑料垫片5万公里磨损为0.1mm-0.2mm，金属垫片磨损大于0.3mm。(2)与齿轮塑料垫片接触的相关偶合件基本没有损伤。(3)摩擦系数小，降低了噪声。(4)其它部分的金属传动件因磨损产生的细小铁屑可以嵌入塑料垫片中，使齿轮油在一定程度上得到净化。
本发明的汽车齿轮塑料垫片生产成本较金属垫片降低了3倍以上。
权利要求
1.一种汽车齿轮塑料垫片组合物，按重量百分比该组合物由以下组分组成尼 龙 70％～92％可溶性聚四氟乙烯1％～30％胶状二硫化钼0.1％～0.6％γ-氨丙基三乙氧基硅烷 0.2％～0.5％聚氧乙烯蓖麻油 0.02％～0.1％耐磨炭黑微粉1％～4％
2.根据权利要求1中所述的塑料垫片组合物，其中尼龙采用聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚癸二酰己二胺中的任一种。
3.根据权利要求2中所述的塑料垫片组合物，其中尼龙采用聚己二酰己二胺。
4.根据权利要求2中所述的塑料垫片组合物，其中尼龙采用聚癸二酰癸二胺。
5.根据权利要求1～4中任一所述的塑料垫片组合物，其中尼龙为80％～85％。
6.根据权利要求5中任一所述的塑料垫片组合物，其中尼龙为82％。
7.根据权利要求1中所述的塑料垫片组合物，其中可溶性聚四氟乙烯为10％～15％。
8.根据权利要求7中所述的塑料垫片组合物，其中可溶性聚四氟乙烯为12％。
9.根据权利要求1中所述的塑料垫片组合物，其中耐磨炭黑微粉为2％。
10.制备权利要求1中所述的塑料垫片组合物的方法，其特征在于该方法由以下步骤组成a)混料，按比例将尼龙、可溶性聚四氟乙烯、胶状二硫化钼、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、耐磨炭黑微粉用混料机混合，形成分散均匀的混合物；b)烘干，将步骤a混合后的物料加入烘干机，在摄氏140℃～160℃、两个大气压条件下，密闭烘干24～48小时；c)造粒，在摄氏275℃～295℃的温度条件下，将烘干后的混合物加入挤出机造粒；d)成型，将颗粒状材料加入注塑机加工成型；e)加热干燥，将成型品放入100℃沸水中加热2～5小时，取出，自然干燥，即为成品。
全文摘要
本发明提供了一种汽车齿轮用塑料垫片组合物及其制备方法。本发明的汽车齿轮用塑料垫片由尼龙、可溶性聚四氟乙烯、胶状二硫化钼、γ－氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、耐磨炭黑微粉等材料组成；制备本发明的汽车齿轮用塑料垫片组合物的方法依次包括按比例混料、烘干机烘干、挤出机造粒、注塑机加工成型、成型产品沸水中加热干燥等步骤；本发明的汽车齿轮塑料垫片的耐磨性能和使用寿命较现有技术有明显提高。本发明的制备方法简单易行，生产成本降低。
文档编号C08J5/18GK1749321SQ20051002062
公开日2006年3月22日 申请日期2005年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者张才军 申请人:绵阳市重业直锥齿轮有限责任公司