CN106939115A - 一种消声润滑功能材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消声润滑功能材料的制备方法，属材料制备领域，该方法包括：将聚甲醛树脂、主润滑剂、助润滑剂、耐磨剂、减摩剂、消声剂、甲醛吸收剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂加入高速混合机混合均匀后，加入料斗，连续计量喂入双螺杆挤出机，经加热、剪切、压缩、熔融、塑化、冷却、切粒，即成。将挤出粒子干燥后注射成消声润滑功能材料。该方法制得的功能材料具有优异的润滑性能，耐磨、耐候、低吸湿性，消声性优良等特点，可广泛应用于机械齿轮、润滑轴承、轴套、矿山托辊等相关领域。

Description

一种消声润滑功能材料的制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料加工领域，尤其涉及一种消声润滑功能材料的制备方法。

背景技术

聚甲醛(POM)是指分子链中以[-HCH-O-]n|链节为主的线型聚合物。具有优异的综合力学性能、良好的尺寸稳定性和成型加工性，产量在工程塑料中仅次于PA和PC居第三位。被誉为“超钢”或者“赛钢”，又称聚氧亚甲基。聚甲醛广泛用于仪表机械、摩托车汽车、电气电子等行业中承担动力传动传导的零部件，也是最早用作齿轮的工程塑料之一。

随着社会的发展，包括聚甲醛在内的工程塑料已经越来越广泛应用于汽车配件、电气电子、航天航空等行业，但工程塑料面临的使用环境也越来越严苛，比如高压、高湿、高负荷等，对工程塑料的性能要求也越来越高，常常需要在高压、高载荷条件下保持其力学性能，提高润滑性能或耐磨性能等。但是，通用的聚甲醛树脂目前只应用在低载荷、中低速条件下作为要求有自润滑性能的零部件使用。为了使之能适应更高的要求，比如润滑性能更优、磨损磨耗量更低及使用过程中噪音微弱甚至无噪音等，一般用如下方法改善聚甲醛树脂的润滑性能：添加UHMWPE，PTFE，HDPE，润滑油或脂，石墨，二硫化钼等；或利用嵌段、接枝等技术手段，在聚甲醛树脂分子链上引入具有柔软的(润滑性)高分子链段等。虽然这些手段对改进润滑性能都能起到一定的作用，但目前采用的这些改性方法针对性很强，某些性能并不能兼顾，并且随之而来不是成型加工困难、就是添加费用高，抑或是制品外观有瑕疵光泽性差等问题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种消声润滑功能材料的制备方法，所制备的功能材料具有优异的润滑性能，耐磨、耐候、低吸湿性、消声性优良、润滑性能保持良好，使用寿命长，具有良好力学特性，外观无瑕疵，加工成型性能良好，制备过程易于操控，适合于润滑轴承或其他相关领域内推广使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种消声润滑功能材料的制备方法，该方法包括：将聚甲醛树脂、主润滑剂、助润滑剂、耐磨剂、减摩剂、消声剂、甲醛吸收剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂在高速混合机内混合均匀后，加入料斗，连续计量喂入温度设置为165～205℃，主机转速为240～380rpm，机头温度为190℃的双螺杆挤出机，经所述双螺杆挤出机加热、剪切、压缩、熔融、塑化、冷却和切粒后，得到挤出粒子，将所述挤出粒子干燥后通过注射成型工艺制成消声润滑功能材料。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的制备方法，通过配方和包括螺杆的各种组合设计以及改性工艺条件优化在内的工艺改进，由配方中的主润滑剂、助润滑剂、耐磨剂和减摩剂组成复合润滑体系，该复合润滑体系中的减摩剂具有优良的润滑性和自愈合作用，能有效限制磨粒嵌入的深度以抑止发生犁切裂纹；主润滑剂在对偶件间形成连续的转移膜，有效抑止粘着破坏或疲劳裂纹的产生；助润滑剂与主润滑剂及减摩剂协同，有效提高材料的润滑性及耐磨损性。使所制得的功能材料具有优异的润滑特性，且消声性能优良，润滑性保持率高，具有较好的力学性能及外观表现，加工成型性能良好，制备过程易于操控，适合于润滑轴承或其他相关领域内推广使用。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

本发明实施例提供一种消声润滑功能材料的制备方法，该方法包括：将聚甲醛树脂、主润滑剂、助润滑剂、耐磨剂、减摩剂、消声剂、甲醛吸收剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂在高速混合机内混合均匀后，加入料斗，连续计量喂入温度设置为165～205℃，主机转速为240～380rpm，机头温度为190℃的双螺杆挤出机，经所述双螺杆挤出机加热、剪切、压缩、熔融、塑化、冷却和切粒后，得到挤出粒子，将所述挤出粒子干燥后通过注射成型工艺制成消声润滑功能材料。

上述制备方法中，各原料用量按重量份为：

上述制备方法中，挤出粒子干燥温度为90℃，干燥时间为3.5h。

上述制备方法中，聚甲醛树脂POM采用M270或M90。

上述制备方法中，主润滑剂采用多元羧酸酯类或脂肪酸多元醇酯类。

上述制备方法中，助润滑剂采用乙撑双硬酯酰胺和/或硅酮。

上述制备方法中，消声剂采用二甲聚硅氧烷。

上述制备方法中，减磨剂采用特氟龙。

上述制备方法中，甲醛吸收剂采用三聚氰胺或二氰二胺。

上述制备方法中，抗氧剂采用受阻酚类抗氧剂和/或胺类抗氧剂。

上述方法制备的消声润滑功能材料样品外观洁净光滑，未发现翘曲、飞边、麻点、留痕等瑕疵。正方形样条的断裂处没有一般改性产品易发生的分层剥离现象，从样品的表观看，消声润滑功能材料基本与纯的原生聚甲醛树脂样品相当，聚甲醛树脂分子主链为规整的-C-O-键结构，缺乏功能性基团和侧链基团，因此与各种功能添加剂及其它高分子材料相容性不好。以力学性能中的拉伸强度为例，在整个拉伸过程中，树脂材料微小的内部缺陷处容易产生应力集中。当树脂材料本身的许用应力小于局部拉伸应力时，在树脂材料内部易产生裂纹。裂纹随后在拉伸力的作用下扩展和延展，最终导致发生断裂。而树脂材料许用应力的大小与添加相和基体结合强度等密切相关。添加相与聚甲醛树脂的相容性不好，肯定使树脂材料界面结合强度降低，所以导致材料的许用应力下降，进而导致拉伸应力下降。消声润滑功能材料与纯的原生聚甲醛树脂相比，表面熔融载荷提高了120N，表面熔融时间延长了25min，极限PV值提高了45％。表明消声润滑功能材料的承载能力较纯的原生聚甲醛树脂有了很大提升。助剂中的复合润滑体系中减磨剂具有良好的自愈合作用和耐磨损性，能较好地限制磨粒嵌入深度以抑制犁切裂纹的发生；消声剂对摩擦过程中产生的噪音具有“吸附”和“稀释”作用，有很好的抑制乃至消除噪音的作用；主润滑剂能发挥良好的润滑作用，在对磨面之间形成连续的转移膜相，能对抑制疲劳裂纹或粘着破坏的发生做出较大的贡献；而助润滑剂与上述几类物质产生的协同作用，有助于提高材料的耐磨损性和自润滑性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将聚甲醛树脂、主润滑剂、助润滑剂、耐磨剂、减摩剂、消声剂、甲醛吸收剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂在高速混合机内混合均匀后，加入料斗，连续计量喂入温度设置为165～205℃，主机转速为240～380rpm，机头温度为190℃的双螺杆挤出机，经所述双螺杆挤出机加热、剪切、压缩、熔融、塑化、冷却和切粒后，得到挤出粒子，将所述挤出粒子干燥后通过注射成型工艺制成消声润滑功能材料。

2.如权利要求1所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述各原料用量按重量份为：

3.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述挤出粒子干燥温度为90℃，干燥时间为3.5h。

4.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述聚甲醛树脂采用M270或M90。

5.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述主润滑剂采用多元羧酸酯类或脂肪酸多元醇酯类。

6.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述助润滑剂采用乙撑双硬酯酰胺和/或硅酮。

7.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述消声剂采用二甲聚硅氧烷。

8.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述减磨剂采用特氟龙。

9.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述甲醛吸收剂采用三聚氰胺或二氰二胺。

10.如权利要求1或2所述的一种消声润滑功能材料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂采用受阻酚类抗氧剂和/或胺类抗氧剂。