[发明专利]一种耐磨尼龙复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体特别涉及一种耐磨的耐高温尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

耐高温尼龙是芳香族聚酰胺中的一种，其是通过带芳香环的二胺或二羧酸与脂肪族二羧酸或二胺经缩聚反应所制备得到的聚酰胺树脂。由于在聚酰胺分子主链中导入芳香环，从而提高了其耐热性和力学性能、降低了吸水率，并且有较合适的性能/价格比。所以耐高温尼龙是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料聚醚醚酮（PEEK）之间的一种高耐热性的树脂，在机械、电子等领域应用越来越大。耐高温尼龙产品目前主要有聚酰胺46、MXD6、6T/66、6T/6I、6T/6I/66和9T。现有技术中虽有采用添加耐磨剂等方式对耐高温尼龙进行耐磨改性以增加其耐磨性，但却由于各添加组分之间的相容性差，而导致复合材料的力学性能损失严重，限制了复合材料的推广应用。

发明内容

本发明提供一种耐磨尼龙复合材料及其制备方法，主要通过对耐高温尼龙进行耐磨改性，以达到改善复合材料的综合性能、拓宽应用领域。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

耐高温尼龙65-95份

预处理的二硫化钼1-15份

抗氧剂0.1-1.0份

润滑剂0.2-1.0份；

所述预处理的二硫化钼采用下述方法制备得到：

（1）把1-10kg的二硫化钼加入到5-10L的浓度15wt%-20wt%的稀硫酸溶液中，加热至50-80℃，搅拌1-2小时，过滤，用去离子水洗涤至中性；把洗涤后的二硫化钼加入到5-10L的浓度为15wt%-20wt%的氢氧化钠溶液，50-80℃，搅拌1-2小时，过滤，用去离子水洗涤至中性，干燥；

（2）把干燥后的二硫化钼加入甲苯二异氰酸酯中，浸润30-60分钟，过滤，烘干，得到预处理的二硫化钼。

所述步骤（1）的目的是：1、去除二硫化钼表面杂质；2、轻微腐蚀二硫化钼表面，增加二硫化钼表面的粗糙度，提高聚合物的相容性及力学性能。稀硫酸和氢氧化钠溶液浓度、加热温度过高或搅拌时间太长会严重腐蚀二硫化钼甚至会溶解二硫化钼，大大破坏了二硫化钼本身的性能；浓度、加热温度过低、搅拌时间短，起不到这个步骤应有的作用。

所述步骤（2）中，把二硫化钼加入到特定的溶剂中浸润，会使大量的甲苯二异氰酸酯接枝到二硫化钼表面，使得二硫化钼与高温尼龙的界面处轻微交联，大大增强二者界面结合力，从而大幅提高组合物的力学性能尤其是耐磨性能。

所述的耐高温尼龙为尼龙46、尼龙6T、尼龙9T中的至少一种。

所述的二硫化钼，其纯度≥99.9%、平均粒径为1.5μm；所述二硫化钼中含水量≤0.05wt%。

所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）与三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）按重量比为1：1的复合物。

所述的润滑剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌中的至少一种。

本发明的另一个目的是提供一种耐磨耐高温尼龙复合材料的制备方法，其采用下述步骤：

（1）把65-95份耐高温尼龙、1-15份预处理的二硫化钼置于高混机中，于80℃下，1000转/min的转速下搅拌均匀；再加入0.1-1.0份抗氧剂、0.2-1.0份润滑剂于常温下混合均匀；

（2）将经（2）混合好的原料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，挤出机的温度为280℃-320℃、挤出速率300r/min。

本发明的有益之处在于：

1、本发明中加入了预处理的二硫化钼作为耐磨改性剂，并加入适宜的加工助剂，从而提高了高温尼龙的耐磨与耐热性能，使其具有更高的使用价值，并拓宽了使用领域，可广泛应用在电子电器、汽车、军工等领域。

2、本发明复合材料挤出制备工艺简单，连续生产效率高，产品质量稳定。

3、本发明先将高温尼龙与预处理的二硫化钼进行预混合，从而大大提高预处理的二硫化钼在复合材料中的分散性，提高复合材料的耐磨性能。

具体实施方式

下面结合具体实例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本发明的耐磨尼龙复合材料的制备方法，采用下述步骤：