CN1239597C - 永久自润滑聚烯烃组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
永久自润滑聚烯烃组合物，其组成是(质量百分比)：聚烯烃85～98%、润滑剂0.5～13%、相容剂1.5～10.0%。其中的润滑剂为高分子量的硅酮或聚四氟乙烯共聚物。聚烯烃推荐聚乙烯，聚丙烯；采用硅酮或聚四氟乙烯共聚物取代硅油等低分子物质，避免了在使用过程发生润滑剂渗出现象。同时，本发明添加了相容剂，改善了润滑剂与聚烯烃的相容性。组合物中还可以加有：界面润滑剂或活性反应单体。其制备方法是将聚烯烃与润滑剂——例如高分子量硅酮或聚四氟乙烯共聚物熔融共混，制备出自润滑聚烯烃组合物。制备过程中要解决聚烯烃与润滑剂的相容性问题，如通过添加相容剂、界面润滑剂、活性反应单体等就地增容。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有自润滑作用的新材料，特别是一种永久自润滑聚烯烃组合物，以及这种组合物的制备方法。
背景技术
在现代机械制造或其他很多领域里，具有自润滑作用的材料受到越来越多的重视，采用自润滑材料以后，不需要再使用润滑油，不仅减少了机械保养的工作量，而且可以避免润滑油的污染。传统的用于耐磨及自润滑领域的材料通常为超高分子量的塑料，例如：聚乙烯、聚甲醛、尼龙等。众所周知，超高分子量聚乙烯的加工性能很差，不易制备结构复杂或大尺寸的制品，而尼龙等工程塑料价格昂贵。而且，有些自润滑材料，如在聚烯烃中添加硅油构成的自润滑材料。由于硅油与聚烯烃的相容性不好，溶解度参数相差大，随着使用时间的延长，硅油等润滑剂会从材料内部逐步渗出，直到全部渗出。所以这种自润滑材料自润滑效果会越来越差，不能保持永久的自润滑性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种价廉易得的自润滑材料，新的自润滑材料是将通用聚烯烃与某些润滑剂有机结合，这样制备出的自润滑聚烯烃组合物在保持聚烯烃优良加工性能的同时，可以大幅度降低成本。这种自润滑材料的润滑性能应是永久的，不会随使用时间的延长而减弱。本发明还将提供这种组合物的制备方法。新方案的原、材料来源丰富，便于大规模推广使用。
实现上述发明任务的技术方案是：一种永久自润滑聚烯烃组合物，其组成是(质量百分比)：
聚烯烃 85～98％
润滑剂 0.5～13％
相容剂 1.5～10.0％。
这里所说的聚烯烃可以是聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯等，推荐聚乙烯，聚丙烯；其中的润滑剂采用高分子量的硅酮或聚四氟乙烯共聚物。采用高分子量硅酮或聚四氟乙烯共聚物取代硅油、润滑油等低分子物质，即避免了在使用过程发生润滑剂渗出(迁移)现象。同时，本发明添加了相容剂，例如以聚乙烯马来酸酐接枝物或聚丙烯丙烯酸接枝物为相容剂，可以改善润滑剂与聚烯烃的相容性，使高分子量润滑剂能分散于聚烯烃基体中，材料表面润滑剂不剥落。
该组合物的优化方案是进一步增加促进聚烯烃与润滑剂相容的成分，例如可以分别加入：
界面润滑剂 适量，或加入
活性反应单体 适量。
其中的界面润滑剂可以采用硬脂酸钙或芥酸酰胺。
还可以加入：
引发剂 适量
抗氧剂 适量
其中的抗氧剂可以是聚合物常用的酚类抗氧剂。以上所说的“适量”是指0.05～0.3％。
以上组合物的制备方法是将聚烯烃与润滑剂—例如高分子量硅酮或聚四氟乙烯共聚物熔融共混，制备出自润滑聚烯烃组合物。制备过程中要解决聚烯烃与润滑剂的相容性问题，如通过添加相容剂、界面润滑剂、活性反应单体等就地增容。
本发明克服了传统自润滑材料加工性能很差、不易制备结构复杂或大尺寸的制品、价格昂贵、不能保持永久的自润滑性能等缺点，新的永久自润滑聚烯烃组合物价格低廉，易于加工，原、材料来源丰富，可广泛应用于高密度聚乙烯硅芯管，便于连续、大规模生产硅芯管。
具体实施方式
实施例1(质量百分比)：
高密度聚乙烯(HDPE) 90
高分子硅酮 8
相容剂 2
引发剂 适量
抗氧剂 适量。
以上组合物的制备方法是将高密度聚乙烯与高分子硅酮熔融共混，制备出自润滑聚烯烃组合物。制备过程中添加相容剂、引发剂、抗氧剂。
以上配方制备的产品静摩擦系数由纯HDPE的0.30降至0.10以下。
实施例2，聚丙烯 85％
聚四氟乙烯共聚物 13％
相容剂 2％。
制备方法是将聚丙烯与高聚四氟乙烯共聚物熔融共混，制备出自润滑聚烯烃组合物，制备过程中添加相容剂。
实施例3，聚氯乙烯 98％
高分子硅酮 0.5％
相容剂 1.5％。
制备方法同上。
实施例4，聚苯乙烯 85％
润滑剂 5％
相容剂 10.0％
实施例5，与实施例1基本相同，但同时加入界面润滑剂适量。
实施例6，与实施例1基本相同，但同时加入活性反应单体适量。
Claims (5)
1、一种永久自润滑聚烯烃组合物，其特征在于，质量百分比组成是：
聚烯烃 85～98％
润滑剂 0.5～13％
相容剂 1.5～10.0％，
其中的润滑剂为高分子量的硅酮或聚四氟乙烯共聚物；
所述的相容剂为聚乙烯马来酸酐接枝物或聚丙烯丙烯酸接枝物。
2、按照权利要求1所述的永久自润滑聚烯烃组合物，其特征在于，还加有：
界面润滑剂 0.05～0.3％，或
活性反应单体 0.05～0.3％，
其中的界面润滑剂采用硬脂酸钙或芥酸酰胺。
3、按照权利要求1或2所述的永久自润滑聚烯烃组合物，其特征在于，还加有：
引发剂 0.05～0.3％
抗氧剂 0.05～0.3％。
4、一种权利要求1或2所述永久自润滑聚烯烃组合物的制备方法，其步骤是将聚烯烃与润滑剂熔融共混，制备出自润滑聚烯烃组合物，制备过程中添加相容剂。
5、按照权利要求4所述的永久自润滑聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，制备过程中还要添加界面润滑剂、活性反应单体就地增容。
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