耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明适用于高分子材料领域，提供了一种耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法，所述复合材料包含的原料及各原料组分质量百分比如下：聚邻苯二甲酰胺40-60％；耐磨剂5-15％；填充增强剂30-45％；抗氧剂0.2-0.6％；润滑剂0.2-0.8％；成核剂0.3-0.6％。选料后，在混合器中进行混合，最后投入双螺杆挤出机，经过熔融挤出、造粒。本发明在聚邻苯二甲酰胺中引入耐磨剂提高PPA的耐磨性能及自润滑性能，而且通过采用玻璃纤维进行增强处理后得到性能优良的改性复合材料，保证了材料的机械性能和耐热耐磨性能，从而使得本复合材料可以用于高温条件下的传动制件中。
【专利说明】耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料【技术领域】，尤其涉及一种耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复 合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚邻苯二甲酰胺（PPA)树脂是以邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺材料，它具 有刚性大、耐热性高、强度高、电性能优良等优点，同时热性能也很高，加入玻璃纤维增强 后，热变形温度可以达到280°C。在高温高湿状态，聚邻苯二甲酰胺的抗拉强度比尼龙6高 20%，比尼龙66更高；聚邻苯二甲酰胺材料的弯曲模量比尼龙高20%，因此聚邻苯二甲酰 胺可用于更加苛刻的环境中。但是由于在高温环境，高工作量条件下，采用聚邻苯二甲酰胺 制作的齿轮制件会随着时间增加，其耐热性和耐磨性会随之下降。通过一般的增强，填充改 性可以改善其不足，并能使其性能大大提高。
[0003] 通用玻璃纤维增强聚邻苯二甲酰胺目前市场上比较大，不同的生产厂家生产的玻 璃纤维增强聚邻苯二甲酰胺在性能上存在着很大的差异，一般国外生产厂家如杜邦、苏威 等，主要有高刚性、高阻燃、抗水解等等，但还没有耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明目的在于提供一种耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料及其 制备方法，旨在解决采用现有聚邻苯二甲酰胺复合材料制得的制件，在高温条件下寿命较 低、机械性能不稳定的技术问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] 一方面，所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，包含的原料及各原料组分 质量百分比如下：
[0007]
【权利要求】
1. 一种耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，其包含的原料及各原料 组分质量百分比如下： 聚邻苯二曱酰胺 40-60%; 耐磨剂 5-15%; 填充增强剂 30-45%; 抗氧剂 0.2-0.6%; 润滑剂 0.2-0.8%; 成核剂 0.3-0.6%。
2. 如权利要求1所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述聚邻 苯二甲酰胺为半结晶性聚邻苯二甲酰胺。
3. 如权利要求1所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述耐磨 剂至少包括四氟乙烯粉末、石墨、二硫化钼之一。
4. 如权利要求1所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述填充 增强剂为玻璃纤维。
5. 如权利要求1所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述抗氧 剂为受阻酚型抗氧剂四[甲基-0 _ (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯和 受阻酚型抗氧剂亚磷酸三（2, 4-二叔丁基苯基）酯的混合物。
6. 如权利要求1所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述润滑 剂至少包括N，N' -双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚硅氧 烧、娃酮粉、娃酮母粒之一。
7. 如权利要求1所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料，其特征在于，所述成核 剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐或长碳连线性饱和羧酸钙盐。
8. -种耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括下述步 骤： 原料称取步骤，按照如权利要求1-7任一项所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材 料的原料质量配比称取各原料； 干燥处理步骤，对称取的各原料进行干燥处理； 初混合步骤，将经干燥处理的聚邻苯二甲酰胺投入混合机中，然后加入抗氧剂、润滑剂 和成核剂，进行充分混合； 再混合步骤，将耐磨剂加入所述混合机中进行再次充分混合，混合完成后将的得到的 物料放入干燥箱中干燥处理； 熔融造粒步骤，将干燥后的物料投入双螺杆挤出机中，经熔融反应，并加入玻纤纤维进 行增强填充挤出造粒，其中玻璃纤维从双螺杆挤出机第四段筒体加入。
9. 如权利要求8所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料的制备方法，其特征在 于，所述干燥处理步骤中，所述聚邻苯二甲酰胺的干燥处理温度为120°C-130°C;所述初混 合步骤中，所述混合机的混合时间为3-6min;所述再混合步骤中，所述混合机的混合时间 为6-9min，所述干燥箱的干燥温度为90-100°C，干燥时间为2-3小时。
10.如权利要求9所述耐高温耐磨的聚邻苯二甲酰胺复合材料的制备方法，其特征在 于，所述双螺杆挤出机的工艺条件为：所述双螺杆挤出机的螺杆分为八个加温区，其中一区 温度设置为180_200°C、二区温度设置为280-320°C、三区温度设置为280-320°C、四区温度 设置为280-320°C、五区温度设置为280-320°C、六区温度设置为240-260°C、七区温度设置 为240-260°C、八区温度设置为240-260°C;螺杆转速250-550r/min，双螺杆挤出机内压力 为 14-20MPa。
【文档编号】B29C47/92GK104479352SQ201410789097
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】徐东, 付俊祺 申请人:安徽科聚新材料有限公司