專利名稱：聚酯工程塑料合金及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料合金，特別涉及一種高自潤滑、高耐磨、增強(qiáng)聚酯工程塑料合金及制造方法。
背景技術(shù)：
聚酯(PBT)是極具潛在應(yīng)用價(jià)值的工程塑料，綜合性能優(yōu)異，成型性優(yōu)良，與尼龍(PA)及聚甲醛(POM)相比，在耐磨性方面略為遜色，但其吸濕性和耐熱性，特別是良好的介電性能更顯優(yōu)越，適用于動力傳動傳導(dǎo)部件的結(jié)構(gòu)材料，但單一的聚酯(PBT)耐磨性不夠，聚酯(PBT)缺口沖擊敏感，制品易產(chǎn)生翹曲、變形，難以滿足高速、高壓及高溫等條件下長期正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提高其強(qiáng)度和耐磨性能，滿足高速、高壓及高溫等條件下長期正常工作。本發(fā)明的思路是通過增強(qiáng)增韌合金技術(shù)及復(fù)合耐磨減磨功能化技術(shù)改性，賦予聚酯更強(qiáng)更高的綜合性能及優(yōu)異的永久性的高自潤滑、高耐磨功能性，能滿足在在動力傳動傳導(dǎo)工程方面的應(yīng)用，可與尼龍(PA)、聚甲醛(POM)相競爭。采用以下的技術(shù)手段1、聚酯(PBT)增韌耐磨合金化技術(shù)，采用具有突出的耐磨損性能及良好的強(qiáng)度和耐熱性的熱塑性彈性體來克服聚酯(PBT)缺口沖擊敏感，同時提高沖擊強(qiáng)度，還改善制品翹曲、變形等缺陷，制得聚酯(PBT)/聚氨酯(TPU)，聚酯(PBT)/聚酯彈性體(TPEE)工程塑料合金。2、復(fù)合增強(qiáng)抗磨“改性技術(shù)”采用增強(qiáng)、抗磨雙重功效的玻璃微珠與鈦酸鉀晶須組成的復(fù)合增強(qiáng)抗磨體系。3、復(fù)合潤滑減摩改性技術(shù)復(fù)合潤滑減摩體系由固體潤滑劑和液體潤滑劑組成，固體潤滑劑是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)聚四氟乙烯(PTFE)，液體潤滑劑為硅油。復(fù)合潤滑減摩劑起著功能相輔的作用，固體潤滑劑主要是使塑料合金的表面形成一層轉(zhuǎn)移膜，同時起著抑制和削減疲勞裂紋以及粘著性的磨損，而液體潤滑劑以微珠狀態(tài)相互獨(dú)立均勻分散其中，起著無數(shù)微型油箱的作用，保持磨擦面上有一層用之不竭的油膜。
本發(fā)明的技術(shù)方案為聚酯工程塑料合金，其組成成分的重量配比為


分散劑A為硅烷偶聯(lián)劑，抗氧劑采用受阻酚類1222，分散劑B采用雙硬酯酸酰胺。本發(fā)明原料為通用原料均由市場采購而得。
制造方法采用一步法或二步法，一步法(一次擠出法)聚酯(PBT)+聚氨酯(TPU)、聚酯彈性體(TPEE)的一種或兩種+復(fù)合增強(qiáng)抗磨劑+復(fù)合潤滑減摩劑+加工助劑→高速共混→擠出造粒。
二步法(二次擠出法)母料法首先制備聚酯(PBT)、聚氨酯(TPU)或聚酯彈性體(TPEE)的增韌母料A或B，然后將增韌母料A或B、聚酯、復(fù)合抗磨與減磨劑、加工助劑→高速混合→擠出造粒。復(fù)合抗磨劑由玻璃微珠和鈦酸鉀晶須組成，復(fù)合減磨劑由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、硅油組成，加工助劑由馬來酸酐接枝體、偶聯(lián)劑、成核劑、抗氧劑、分散劑A、分散劑B組成。增韌母料的制造是用聚酯/聚氨酯或聚酯彈性體2∶1+抗氧劑1222+雙硬酯酸酰胺在高速混合機(jī)內(nèi)升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒制成增韌母料。
本發(fā)明的有益效果是聚酯工程塑料合金，是一種新型功能性的高性能工程塑料合金，具有良好的性能價(jià)格比，可廣泛應(yīng)用于汽車、精密儀器、電子電器等行業(yè)制造輕質(zhì)高強(qiáng)、耐沖擊、耐高溫、自潤滑、高耐磨，介電性能優(yōu)良的動力傳動傳導(dǎo)部件的材料?？蓾M足耐磨高強(qiáng)機(jī)械另部件的需求。本發(fā)明的高自潤滑、高耐磨、高強(qiáng)度聚酯(PBT)工程塑料合金，具有卓越的耐損性能磨擦系數(shù)＜0.15，磨損量＜0.3。其耐溫性、介電性能尤其突出。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-5的組分重量配比見下表

具體制造方法實(shí)施例1參見1號配方，采用一步法，在通用高速混合機(jī)內(nèi)，按上述配比依次加入各組分，升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒，制得高自潤滑、高耐磨增強(qiáng)聚酯工程塑料合金。
實(shí)施例2參見2號配方，采用一步法，其余與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3參見3號配方，采用兩步法，首先制備增韌母料A，增韌母料A的制造方法聚酯(PBT)/聚氨酯(TPU)，以1～2∶1的配比以重量計(jì)100份，抗氧劑12220.5份，分散劑B雙硬酯酸酰胺0.2份，在通用高速混合機(jī)內(nèi)，按上述配比，依次加入，升溫至80±5℃，攪拌4～10分鐘，擠出造粒得到增韌母料A。然后在通用高速混合機(jī)內(nèi)，按3號配比依次加入各組分，升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒，制得高自潤滑、高耐磨增強(qiáng)聚脂工程塑料合金。
實(shí)施例4參見4號配方，采用兩步法，首先制備增韌母料B，增韌母料B的制造方法聚酯(PBT)/聚酯彈性體(TPEE)，以1～2∶1的配比以重量計(jì)100份，抗氧劑1222 0.5份，分散劑B雙硬酯酸酰胺0.2份，在通用高速混合機(jī)內(nèi)，按上述配比，依次加入，升溫至80±5℃，攪拌4～10分鐘，擠出造粒得到增韌母料B。然后在通用高速混合機(jī)內(nèi)，按4號配比依次加入各組分，升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒，制得高自潤滑、高耐磨增強(qiáng)聚酯工程塑料合金。
實(shí)施例5，參見5號配方，其余與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例6復(fù)合增強(qiáng)抗磨劑的配比與表面處理法玻璃微珠/鈦酸鉀晶須＝10～30/2～20，以重量計(jì)100份，在高速混合器內(nèi)混合，升溫到100℃，加入表面硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.5～1.5％進(jìn)行表面處理，攪拌4～8分鐘。復(fù)合增強(qiáng)抗摩劑以重量份計(jì)配用量為5～30份。
實(shí)施例7復(fù)合潤滑減摩劑的配比與配制法超高分子量聚乙烯/聚四氟乙烯/硅油/分散劑A(硅烷型偶聯(lián)劑)＝5～15/5～20/1～4/0.5～1.0以重量計(jì)100份，依次加入在高速混合機(jī)內(nèi)混合，升溫至80±5℃，繼續(xù)混合攪拌4～8分鐘。復(fù)合潤滑減摩劑以重量份計(jì)配用量為12～20份。
權(quán)利要求
1.聚酯工程塑料合金，其組成成分的重量配比為聚酯60～100份，聚氨酯或聚酯彈性體一種或兩種5～30份，馬來酸酐接枝體0～5份，增韌母料A 0～40份，增韌母料B 0～30份，玻璃微珠10～30份，鈦酸鉀晶須5～30份，超高分子量聚乙烯2～15份，硅油1～8份，聚四氟乙烯5～20份，分散劑A 0.2～1.0份，分散劑B 0.2～1.0份，抗氧劑0.1～1.0份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯工程塑料合金，其特征是分散劑A為硅烷偶聯(lián)劑，分散劑B采用雙硬酯酸酰胺，抗氧劑采用受阻酚類1222。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯工程塑料合金，其特征是超高分子量聚乙烯的分子量應(yīng)大于150萬，硅油的運(yùn)動粘度控制在0.001-0.06m2/s，玻璃微珠粒徑小于65um，鈦酸鉀晶須直徑0.2～1.5um，長10～80um。
4.權(quán)利要求1所述的聚酯工程塑料合金制造方法，其特征是采用一步法，即一次擠出法，將聚酯、聚氨酯或聚酯彈性體的一種或兩種、復(fù)合抗磨與減磨劑、加工助劑在高速混合機(jī)內(nèi)升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒。
5.權(quán)利要求1所述的聚酯工程塑料合金制造方法，其特征是采用二步法，即二次擠出法，首先制備聚酯、聚氨酯或聚酯彈性體的增韌母料，然后將增韌母料、聚酯、復(fù)合抗磨與減磨劑、加工助劑在高速混合機(jī)內(nèi)升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚酯工程塑料合金制造方法，其特征是所述的增韌母料的制造是用聚酯/聚氨酯或聚酯彈性體21+0.5份抗氧劑1222+0.2份雙硬酯酸酰胺在高速混合機(jī)內(nèi)升溫到80±5℃混合攪拌4～10分鐘，擠出造粒制成增韌母料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塑料合金，特別涉及一種聚酯工程塑料合金。解決單一的聚酯耐磨性不夠、缺口沖擊敏感，制品易產(chǎn)生翹曲、變形的缺陷。技術(shù)解決方案是高自潤滑、高耐磨、增強(qiáng)聚酯工程塑料合金，其組成成分的重量配比為聚酯60～100份，聚氨酯或聚酯彈性體一種或兩種5～30份，馬來酸酐接枝體0～5份，增韌母料A 0～40份，增韌母料B 0～30份，玻璃微珠10～30份，鈦酸鉀晶須5～30份，超高分子量聚乙烯2～15份，硅油1～8份，聚四氟乙烯5～20份，分散劑A 0.2～1.0份，分散劑B 0.2～1.0份，抗氧劑0.1～1.0份。主要可用于介電性能要求較高的高速、高壓、高熱條件下動力傳動傳導(dǎo)零部件。
文檔編號C08K7/20GK1600812SQ0315113
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者林安良 申請人:上海厚德橡塑材料有限公司