一种聚酰胺组合物及用其制成滑动和滚动零件的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺组合物及用其制成滑动和滚动零件的制造方法，聚酰胺组合物按重量份计，包括以下组分：聚酰胺66树脂92

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺组合物及用其制成滑动和滚动零件的制造方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料与工程领域，具体为一种聚酰胺组合物及用其制成滑动和滚动零件的制造方法。

技术介绍

[0002]齿轮传动是应用最广泛的机械传动之一，可传递空间任意两轴之间的运动与动力，并变换运动方式。齿轮传动还具有传动平稳、精确、效率高，且结构紧凑、工作可靠等特点。塑料齿轮相比金属齿轮，具有质量轻、惯性小、耐腐蚀、耐磨损和低噪声等特点，并具有良好的绝缘性，被广泛应用于汽车、低压电器等领域。同时，在“以塑代钢”趋势和高性能工程塑料的不断发展下，塑料齿轮已作为动力型传动件在汽车、家用电器等领域得到了广泛应用。
[0003]聚酰胺66树脂由于其优异的自润滑性和出色的力学性能，是塑料齿轮的常用材料之一。其中，MC尼龙(浇铸尼龙)使该领域中的佼佼者。MC尼龙其摩擦系数比刚低8.8倍，比铜低8.3倍，而比重仅是铜的七分之一。MC尼龙可直接代替原铜不锈钢、铝合金等金属制品。MC尼龙相比于常规注塑级的聚酰胺66或聚酰胺6树脂用于齿轮的一大优势得益于MC尼龙的阴离子聚合方法带来的高相对分子质量。有文献记载，聚合物的分子量越大，其疲劳强度越高。
[0004]基于塑料的注塑工艺，塑料齿轮还可以实现复杂的几何形状和着色处理。但MC尼龙是它是在常压下，将熔融的原料己内酰胺单体C6H11NO用碱性的物质作催化剂，与活化剂等助剂一起制成待聚单体，直接注入预热到一定温度的模具中，使物料在模具内很快地进行聚合反应，凝结成坚韧的固体胚件，再经过有关工艺处理，得到预定的制品。MC尼龙也是一种高粘度的尼龙树脂，由于过大的粘度，导致注塑压力较大，使得参与内应力维持于高水平，不利于零件的尺寸稳定性，同时也会存在熔体熔接不良等诸多注塑缺陷。另外，也不可能实现一模多穴的模具设计，无法进一步提高生产效率。所以目前很难将MC尼龙经注塑成型来制备齿轮能相关零件。兼顾材料成型性和零件性能/寿命一直是个研究课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适于使用注塑成型制造滑动和滚动类零件的聚酰胺组合物及用其制成滑动和滚动零件的制造方法。
[0006]为此，本专利技术采用以下技术方案：一种聚酰胺组合物，以重量计包含有通过平行同向双螺杆挤出机共混的以下组分：聚酰胺66树脂92
‑
99份，碳酸氢钠0
‑
1份，多羟基化合物1
‑
5份，二元羧酸0
‑
1份，挤出添加剂0
‑
1份，以上各组分共计100份；所述的聚酰胺66树脂在96％浓硫酸溶剂中测得的相对粘度不大于2.8，不小于2.0(将1％质量分数的聚酰胺66溶解在96％质量分数的浓硫酸溶液中测得，参考标准ISO307)；所述的聚酰胺66树脂的端羧基含量不低于70meq/kg；所述的多羟基化合物的官能度大于等于2；所述的二元羧酸为脂肪族或者芳香族二元羧酸中的一种或至少一种；所述的碳酸氢钠为碳酸氢钠水溶液，碳酸氢钠水
溶液中碳酸氢钠的质量分数为碳酸氢钠在水中的溶解度上限值；所述的添加剂为抗氧剂、润滑剂、成核剂、抗静电剂、紫外吸收剂、颜料中的一种或至少一种。
[0007]所述的聚酰胺66树脂通过如下流程合成：首先将1,6
‑
己二胺与己二酸按照摩尔比0.95:1
‑
1.05:1等比例混合后，加入抗氧剂，进行成盐反应，该反应温度控制在10
‑
130℃之间，压力控制在0.1
‑
0.3MPa之间，随后将该溶液泵送至管式连续反应器或者预聚反应釜中，控制温度在230
‑
290℃之间，控制压力在1
‑
5MPa之间，反应30
‑
300分钟，得到预聚物。进一步将此得到的预聚物闪蒸，除去水分，继续将此除水的预聚物泵送至缩聚反应器中，在氮气保护下，设置反应温度为250
‑
300℃，反应时间为30
‑
200min，在聚合末期不间断滴加二元酸封端剂，调节PH值为3
‑
8之间，得到不同相对粘度和不同端基含量的聚酰胺66，并将其熔融物挤压切粒，得到最终成品，详细合成步骤可参照专利CN105885038A、CN103145979A、CN104031263A等。
[0008]优选的，所述聚酰胺66树脂在96％浓硫酸溶剂中测得的相对粘度相对粘度范围为2.2
‑
2.7。
[0009]优选的，所述的聚酰胺66树脂的端羧基的含量不低于80meq/kg，更加优选的是不低于90meq/kg。
[0010]进一步地，所述的多羟基化合物为二羟基硅氧烷、二季戊四醇、聚乙二醇、聚(乙烯
‑
乙烯醇)低聚物中的一种或至少一种；所述的多羟基化合物是以液体的形式加入到聚酰胺66树脂中，这些多羟基化合物或者本身即为液体，或者为固体结晶粉末，如二季戊四醇，那么固体结晶粉末将溶解于热的白油中，再均匀加入到聚酰胺66树脂中。
[0011]进一步地，合适的二元酸为：草酸、丙二酸、马来酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、或十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸或二十烷二酸。
[0012]进一步地，所述的脂肪族二元酸中的碳原子数不低于10，进一步优选地，所述的脂肪族二元酸为十二碳二元酸，所述的芳香族二元羧酸为苯基二羧酸和萘基二羧酸中的一种或至少一种，进一步地，优选的芳香族二元酸为萘二甲酸。
[0013]进一步地，所述的碳酸氢钠水溶液均匀地喷洒于聚酰胺66粒子的表面；所述的碳酸氢钠不同时和所述的二元酸加入所述的聚酰胺树脂66中。
[0014]所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或至少一种，优选的，所述受阻酚类抗氧剂为四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二(2,2,6,6
‑
四甲基
‑3‑
哌啶胺基)
‑
间苯二甲酰胺中的至少一种；所述受阻胺类抗氧剂为4,4
’‑
双(α,α
’‑
二甲基苄基)二苯胺、双(2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶基)癸二酸酯、N,N
’‑
双(2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶基)
‑
1,3
‑
苯二甲酰胺、聚{[6
‑
[(1,1,3,3
‑
四甲基丁基)氨基]]‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4
‑
[(2,2,6,6,
‑
四甲基
‑
哌啶基)亚氨基]‑
1,6
‑
己二撑[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺组合物，以重量计包含有通过平行同向双螺杆挤出机共混的以下组分：聚酰胺66树脂92
‑
99份，碳酸氢钠0
‑
1份，多羟基化合物1
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5份，二元羧酸0
‑
1份，挤出添加剂0
‑
1份，以上各组分共计100份；所述的聚酰胺66树脂在96%浓硫酸溶剂中测得的相对粘度不大于2.8，不小于2.0；所述的聚酰胺66树脂的端羧基含量不低于70meq/kg；所述的多羟基化合物的官能度大于等于2；所述的二元羧酸为脂肪族或者芳香族二元羧酸中的一种或至少一种；所述的碳酸氢钠为碳酸氢钠水溶液，碳酸氢钠水溶液中碳酸氢钠的质量分数为碳酸氢钠在水中的溶解度上限值；所述的添加剂为抗氧剂、润滑剂、成核剂、抗静电剂、紫外吸收剂、颜料中的一种或至少一种。2.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述聚酰胺66树脂在96%浓硫酸溶剂中测得的相对粘度相对粘度范围为2.2
‑
2.7；所述的聚酰胺66树脂的端羧基的含量不低于80meq/kg。3.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述的多羟基化合物为二羟基硅氧烷、二季戊四醇、聚乙二醇、聚（乙烯
‑
乙烯醇）低聚物中的一种或至少一种；所述的多羟基化合物是以液体的形式加入到聚酰胺 66 树脂中。4.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述的脂肪族二元酸中的碳原子数不低于10，所述的芳香族二元羧酸为苯基二羧酸和萘基二羧酸中的一种或至少一种。5.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或至少一种。6.根据权利要求5所述的聚酰胺组合物，其特征在于：所述受阻酚类抗氧剂为四[β
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(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二(2,2,6,6
‑
四甲基
‑3‑
哌啶胺基)
‑
间苯二甲酰胺中的至少一种；所述受阻胺类抗氧剂为 4,4
’‑
双(α,α
’‑
二甲基苄基)二苯胺、双(2,2,6,6
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：周友华，
申请(专利权)人：浙江美亚特精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：