5小时；
[0088] 6)将干燥好的混合料输送至双螺杆挤出机中，加入2200g玻璃纤维，并调整加料 速度，使填充材料与干燥的混合料混合均匀，挤出机温度为第一区325°C，第二区335°C，第 三区355°C，第四区340°C，第五区335°C，第六区330°C，第七区325°C，第八区325°C，第九 区310°C，机头温度320°C，主机转速450转/分钟，料筒真空度-0. 06MPa，机头压力24MPa ;
[0089] 7)混合料挤出后经水冷切粒，将所得粒料在100°C温度下干燥3小时，即得到尼龙 /氟塑料复合材料。
[0090] 上述四个实施例中，表面改性剂也可以用硅烷偶联剂代替，所用到的直流等离子 体化学气相沉积设备、搅拌机、高混机、干燥箱、双螺杆挤出机等设备均为本领域技术人员 所习知的设备，其熟悉各设备的结构、工作原理及使用方法；权利要求中所公开的各组分的 重量份数与实施例中所公开的具体重量的对应关系为：1份=50g。
[0091] 为了检验本发明尼龙/氟塑料复合材料的实际性能，还需要对上述四个实施例中 制备的尼龙/氟塑料复合材料进行测试，四个实施例的测试方法分别如下：
[0092] 实施例一：将尼龙/氟塑料复合材料加入到注塑机，调整注塑温度为第一段 315°C、第二段305°C、第三段290°C，然后进行注塑试片测试。
[0093] 实施例二：将尼龙/氟塑料复合材料加入到注塑机，调整注塑温度为第一段 340°C、第二段330°C、第三段320°C，然后进行注塑试片测试。
[0094] 实施例三：将尼龙/氟塑料复合材料加入到注塑机，调整注塑温度为第一段 345°C、第二段335°C、第三段320°C，然后进行注塑试片测试。
[0095] 实施例四：将尼龙/氟塑料复合材料加入到注塑机，调整注塑温度为第一段 365°C、第二段355°C、第三段340°C，然后进行注塑试片测试。
[0096] 测试结果如下表所示：
[0097] CN 105176072 A 说明书 7/7 页
[0098] 本发明的低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料，通过各种组分的合理配比，密 度低至I. 0~I. 3g/cm3,阻燃级别达到UL94V-0级，摩擦系数低至0. 05~0. 15,体积电阻率 IO4~105Ω ·_，经测试可在-70~250°C下长期使用，能够应用于航空航天、轨道交通、汽 车、新能源等领域的阻燃、耐磨、耐高低温部件，如连接器、手柄、密封圈及密封条、传动杆、 滑块等，以及化工、石油、矿山等领域阻燃、耐磨、耐低温、耐化学腐蚀的设备和材料，如管道 密封接环、设备轴承套、联动轴、密封圈及密封条、传动滑块等。
[0099] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料，其特征在于，由以下重量份数的组分 制成：高温尼龙50~100份，氟塑料30~50份，改性介质材料20~40份，耐磨介质材料 3~10份，阻燃剂5~20份，润滑剂0. 2~0. 8份，抗氧剂0. 2~0. 8份，填充剂10~50 份。2. 根据权利要求1所述的低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料，其特征在于，所述高 温尼龙为半芳香族尼龙，粘度为0. 27~0. 32dl/g; 所述氟塑料为聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基树脂、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟 乙烯、聚氟乙烯中的一种或几种； 所述改性介质材料由改性玻璃微珠与改性碳纳米管按比例1 :1~3 :1复配而成； 所述耐磨介质材料为二硫化钼、石墨、硅酮粉中的一种或几种； 所述阻燃剂为红磷、聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、三聚 氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种； 所述润滑剂为乙二撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、丙烯蜡、硅氧烷中的 一种或几种； 所述抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1098、抗氧剂626中的一种或几种； 所述填充剂为玻璃纤维、聚酯纤维、碳纤维中的一种或几种。3. -种制备权利要求1或2所述的低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法，其 特征在于，包括以下步骤： 1) 将高温尼龙、氟塑料、改性介质材料、润滑剂、抗氧剂加入到高混机中，高速搅拌3~ 7min； 2) 将阻燃剂、耐磨介质材料加入到高混机中，高速搅拌8~lOmin，制得混合料； 3) 将所述混合料放入到干燥箱中，在90~KKTC的温度下干燥2~3h; 4) 将干燥好的混合料输送至双螺杆挤出机中，加入填充剂进行造粒； 5) 经过造粒后的混合料挤出后经水冷切粒，制得粒料，将所述粒料在KKTC的温度下 干燥3h，制得尼龙/氟塑料复合材料。4. 根据权利要求3所述的制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法，其特征 在于，所述改性介质材料的制备包括以下步骤： 1) 碳纳米管的制备 a、 将催化剂溶于无水乙醇中制备催化剂前驱混合溶液，然后将所述催化剂前驱混合溶 液均匀涂抹在基材表面，自然晾干，备用； b、 将所述基材放入直流等离子体化学气相沉积设备中的沉积台上，基材与沉积台之间 设有锡丝； c、 关闭真空室抽真空，当真空度达到0.Ipa时，向真空室内通入氩气和氢气，流量分别 为2~4L/min和8~10L/min，启动直流电弧，调节弧电流为100~130A，调节排气阀和真 空室调节阀，使真空室内压强稳定在2500~4000Pa，反应5~15min，制得Ni/MgO催化剂； d、 在保持氩气流量的条件下，逐步减小氢气流量至4~5L/min，然后通入碳氢化合物， 在2500~4000Pa压力和700~KKKTC下进行反应20~30min，在Ni/MgO催化剂表面即 可得到碳纳米管，收集备用； 2) 碳纳米管的改性 将表面改性剂加入无离子水中，配制成浓度为30~40mg/ml的溶液，然后将步骤1)中 制备的碳纳米管加入所述溶液中，采用功率为40~250W超声波水浴处理，使碳纳米管被表 面改性剂浸润，然后过滤，采用冷冻真空进行干燥，制得改性碳纳米管备用； 3) 玻璃微珠的改性 将表面改性剂加入质量分数为70 %的乙醇溶液中，搅拌配制成浓度为10~20mg/ml的混合溶液，然后将直径为20ym的玻璃微珠加入所述混合溶液中，室温下搅拌5~10h， 并通入低频高压脉冲电流，使玻璃微珠被表面改性剂包覆，然后过滤，采用冷冻真空进行干 燥，制得改性玻璃微珠备用； 4) 改性介质材料的制备 将改性碳纳米管和改性玻璃微珠按比例1 :1~3 :1加入到搅拌机中，中速搅拌2~ 4min，收集备用。5. 根据权利要求3所述的制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法，其特征 在于，所述双螺杆挤出机的工作温度为：第一区300~330°C，第二区305~335°C，第三区 315~360°C，第四区310~350°C，第五区305~335°C，第六区300~330°C，第七区295~ 325°C，第八区295~325°C，第九区290~320°C，机头温度315~325°C，主机转速450~ 550rpm，料筒真空度-〇? 06MPa，机头压力16~25MPa。6. 根据权利要求4所述的制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法，其特征 在于，所述催化剂为镍和镁的硝酸盐，所述基材为铜或硅。7. 根据权利要求4所述的制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法，其特征 在于，所述碳氢化合物为天然气、甲烷、乙烷、乙烯或乙炔。8. 根据权利要求4所述的制备低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料的方法，其特征 在于，所述表面改性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
【专利摘要】本发明公开了一种低密度阻燃耐磨尼龙/氟塑料复合材料，由以下重量份数的组分制成：高温尼龙50～100份，氟塑料30～50份，改性介质材料20～40份，耐磨介质材料3～10份，阻燃剂5～20份，润滑剂0.2～0.8份，抗氧剂0.2～0.8份，填充剂10～50份；本发明还公开了一种制备该尼龙/氟塑料复合材料的方法，将上述各种组分进行混合、搅拌、干燥、造粒、切粒等，制得尼龙/氟塑料复合材料。本发明通过各种组分的合理配比，制得一种密度低、阻燃、耐磨、耐高低温、导电性好的尼龙/氟塑料复合材料，能够应用于航空航天、轨道交通、汽车、新能源、化工、石油、矿山等领域，并满足阻燃、耐磨、耐高低温、耐腐蚀等需求。
【IPC分类】C08K7/24, C08K7/06, C08L27/16, C08L77/02, C08K7/20, C08L67/00, C08L83/04, C08L27/18, C08L27/14, C08L23/06, C08L91/06, C08K9/04, C08K7/14, C08L29/10, C08K13/06
【公开号】CN105176072
【申请号】
【发明人】张哲 , 史艳玲, 吴志刚, 张利军, 赵健, 郑君
【申请人】青岛科凯达橡塑有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月17日