[发明专利]一种高耐磨性共混物及其制备方法和一种板材

说明书

本发明提出了一种高耐磨性共混物及其制备方法和一种板材，涉及到化工领域。具体一实施方式中，高耐磨性共混物包括：热塑性聚合物材料、低摩擦系数聚合物、填料；其中，热塑性聚合物材料与低摩擦系数聚合物的重量比值至少为3，填料与低摩擦系数聚合物的重量比值为0.2‑3，低摩擦系数聚合物的摩擦系数为0.1‑0.4，低摩擦系数聚合物的结晶度大于90％，低摩擦系数聚合物具有链状的线型结构。该高耐磨性共混物及用其制成的板材显著改善了摩擦磨损性能和机械性能。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地，涉及一种高耐磨性共混物及其制备方法和一种以高耐磨性共混物制成的板材。

背景技术

耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用。

聚芳醚酮聚合物材料自上世纪70年代以来，由于其优异的机械性能，好的热稳定性，耐化学性，同时具有良好的耐磨性被广泛应用到航天、医学、汽车制造、电子电气。而聚醚醚酮(PEEK)作为聚芳醚酮的典型代表也是应用最为广泛的一类聚芳醚酮材料，在一些极速摩擦及循环摩擦的使用环境都有所应用，虽然聚醚醚酮的摩擦系数相对来说较高，但是在一些设备对零部件材料的耐磨性要求十分高的领域其耐磨性达不到使用要求，例如，当PEEK用作齿轮、轴承、滑块等器件在高速摩擦工况使用时，由于其摩擦系数较大，导热性较差，苛刻条件下摩擦过程中产生的热不能及时导出，易使材料坍塌失效，因而不能很好满足使用要求。

因此需要开发一些以聚醚醚酮为基体材料的具有高耐磨性的复合材料，以此起到对设备良好的保护作用。目前，聚四氟乙烯(PTFE)作为一种耐高低温、且化学稳定性极佳的自润滑材料，常用于改善PEEK的摩擦磨损性能，但其机械强度较低，难以有效承担摩擦载荷。当其添加量较低时，所得复合材料的摩擦磨损性能改进效果不太突出，而添加量较大时，PEEK/PTFE复合材料的磨损率又会增高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决背景技术中的技术问题。

为此，本发明的一个方面，提出了一种高耐磨性共混物，包括热塑性聚合物材料、低摩擦系数聚合物、填料、分散剂；其中，所述热塑性聚合物材料与所述低摩擦系数聚合物的重量比值至少为3，所述填料与所述低摩擦系数聚合物的重量比值为0.2-3；所述低摩擦系数聚合物的摩擦系数为0.1-0.4，所述低摩擦系数聚合物的结晶度大于90％，所述低摩擦系数聚合物具有链状的线型结构。

可选地，所述热塑性聚合物材料与所述低摩擦系数聚合物的重量比值为5-18。

可选地，所述热塑性聚合物材料、所述低摩擦系数聚合物、所述填料的重量比为(5-8)：(1)：(0.3-3.0)。

可选地，所述低摩擦系数聚合物是聚对羟基苯甲酸苯酯。

可选地，所述填料是纳米二氧化硅、氧化锆陶瓷、氧化锌、碳纤维、碳纳米管中的一种或几种。

可选地，所述热塑性聚合物材料是含有亚苯基、酮基、醚基的聚合物。

可选地，所述热塑性聚合物材料的玻璃化转变温度为130℃-155℃，所述热塑性聚合物材料的熔点为330℃-360℃，且所述热塑性聚合物材料的玻璃化转变温度与熔点的差值为150℃-210℃。

可选地，所述热塑性聚合物材料的弯曲强度为160MPa-180MPa；所述热塑性聚合物材料的熔融指数为10g/10min-30g/10min；所述热塑性聚合物材料的悬臂梁有缺口冲击强度至少为5.0kJm^-2-8.0kJm^-2。

可选地，所述高耐磨性共混物的悬臂梁无缺口冲击强度至少为30.0kJm^-2。