[发明专利]一种高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法，所述复合材料由以下重量份原料组成：40‑70份尼龙树脂、20‑40份纤维增强材料、5‑20.5份耐磨剂、0.2‑0.5份润滑剂和0.2‑0.5份抗氧剂。所述制备方法包括：首先将尼龙树脂与耐磨剂、抗氧剂、润滑剂按重量份称取，将尼龙树脂在100‑120℃下干燥4‑5h后与耐磨剂、润滑剂和抗氧剂混合搅拌，得到混合料；将纤维增强材料加入混合料中进行熔融挤出造粒，得到高强耐磨尼龙复合材料。所得材料既具有很高的强度，同时又兼顾优异的耐磨性能，可以用于高承载和高耐磨的场合，可广泛应用于汽车、工程机械、船舶等领域。

技术领域

本发明涉及尼龙复合材料领域，特别涉及一种高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙是高分子化合物聚酰胺(PA)的商品名称，种类颇多，是应用最广泛的工程塑料之一。尼龙有较高的结晶度、拉伸强度大、弯曲强度高、耐化性能好、对酸碱稳定性和耐溶剂性好，广泛应用于电子、交通、建筑、航空和汽车领域。尼龙复合材料由于具有突出的超韧性和高阻氧性，被视为一种优异的工程材料，具有广泛的应用前景。

但是，纯的尼龙材料摩擦系数高，且吸水率大，尺寸稳定性较差，难以满足某些实际工况的应用。专利CN101343409B公开了一种碳纤维增强热塑性树脂复合材料，使用经表面处理后的碳纤维增强尼龙、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯和ABS等热塑性塑料，并加入聚四氟乙烯以降低摩擦系数，但该专利未能解决高承载时材料磨损过大的问题。专利CN201710229515.2公布了一种碳纤维增强尼龙复合材料及其制备方法，碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。碳纤维的加入会大大提高材料的刚性使得碳纤维增强热塑性(树脂基)复合材料(LCFT)具有质量轻、性能高、生产效率高、易回收、可循环重复使用等突出特点，但其耐磨度不高限制了应用领域。专利CN201910049646.1公布了一种3D打印用高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法和应用，具有耐高温、力学性能优良、高强度、高耐磨和层间粘合力强的的优点，可广泛推广应用于FDM(熔融沉积成型法)技术领域但其强度耐磨度不足以满足汽车，工程等领域。

因此，有必要提供一种在高承载、高耐磨的尼龙复合材料，以满足汽车、工程机械、船舶等领域的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法，其目的是为了制备出强度和耐磨性兼顾的复合材料，可用于要求高承载和高耐磨的场合。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高强耐磨尼龙复合材料，所述复合材料由40-70份尼龙树脂、20-40份纤维增强材料、5-20.5份耐磨剂、0.2-0.5份润滑剂和0.2-0.5份抗氧剂组成。

上述高强耐磨尼龙复合材料，优选地，所述的尼龙树脂包括尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙612、尼龙46和尼龙6T中的一种或几种。

上述高强耐磨尼龙复合材料，优选地，所述纤维增强材料包括玻璃纤维和/或碳纤维。

上述高强耐磨尼龙复合材料，优选地，所述耐磨剂包括聚四氟乙烯微粉、二硫化钼、芳纶粉末、硅酮母粒、石墨、超高分子量聚乙烯和硅灰石中的一种或几种，不同耐磨剂的复合，可以利用各自的特点达到最好的耐磨效果，同时还可以兼顾成本，达到最好的性价比。

上述高强耐磨尼龙复合材料，优选地，所述润滑剂包括改性乙撑双脂肪酸酰胺、聚乙烯蜡、E蜡和硬脂酸钙中的一种或几种。

上述高强耐磨尼龙复合材料，优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1010和抗氧剂H3336中的一种或几种。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了上述高强耐磨尼龙复合材料的制备方法包括以下步骤：