一种高性能减摩抗冲击高分子材料及其生产工艺的制作方法

专利2025-04-06  5


本发明属于高分子材料,具体涉及一种高性能减摩抗冲击高分子材料及其生产工艺。


背景技术:

1、聚合物弹性体是指在受到外界应力作用时能迅速发生弹性变形,移除外力作用后又可恢复原状的高分子材料。弹性体材料在现今的工业生产中有非常重要的作用,在资源开采、能源输送、生物工程等领域应用价值巨大。聚合物弹性体所展示出的熵弹性性质使得它不仅具有较低的模量,同时还具有很大的具有可逆性质的形变能力。弹性体材料独特的高弹性特性使得人们能够借此开发出各种不同种类的产品,例如传送带、心脏支架、轴承、衬套、人造骨骼、汽车轮胎等。

2、目前,现有的高分子材料,在受到较强的外力撞击时,会产生明显的破坏痕迹,这样会降低高分子材料的抗压强度。而且现有技术中高分子材料的摩擦系数较大,在长时间使用后消耗比较严重,会降低高分子材料的使用寿命。

3、因此,亟需设计一种抗冲击力且耐磨的高分子材料,满足对材料高性能的需求。


技术实现思路

1、本发明的目的是:克服现有技术中存在的问题,提供一种高性能减摩抗冲击高分子材料及其生产工艺,经制备得到的高分子材料能够有效降低摩擦系数,并且可以有效提高高分子材料的抗冲击能力,提高高分子材料的使用寿命。

2、为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种高性能减摩抗冲击高分子材料,包括基料和辅料;所述基料包括以下重量份的组分:聚丙烯10~14份、四溴苯酐二庚酯12~16份和乙烯丙烯酸丁酯14~18份;所述辅料包括以下重量份的组分:纳米级二氧化硅8~12份、玻璃纤维填料9~13份、羟基硅油6~10份和硼酸16~20份、片状氧化铝9~13份和纳米氧化锌8~12份。

3、本发明还公开一种高性能减摩抗冲击高分子材料的生产工艺,包括以下步骤:

4、s1:将称量好的聚丙烯、四溴苯酐二庚酯和乙烯丙烯酸丁酯混合,然后经过升温后焙烧,形成混合物;

5、s2:将混合物进行球磨网筛操作,然后进行烘干处理,得到基料;

6、s3:将纳米级二氧化硅、玻璃纤维填料、片状氧化铝和纳米氧化锌加入到高速加热混合机中进行混合,取出后冷却,得到混匀物料一;

7、s4:将羟基硅油和硼酸加入到高速加热混合机中进行混合,取出后冷却,得到混匀物料二;

8、s5:将混匀物料一进行研磨,得到精细物料;

9、s6:将精细物料与混匀物料二进行混合,得到辅料;

10、s7:将基料与辅料进行混合,得到混合粉末,将混合粉末置于模具中,采用热压机先预压后热压成型,冷却后得到减摩抗冲击高分子材料。

11、进一步地,所述步骤s1中,将聚丙烯、四溴苯酐二庚酯和乙烯丙烯酸丁酯加入到混合机中进行混合,焙烧的温度为40~50℃,焙烧的时间为30~50min,焙烧完成后进行冷却处理。

12、进一步地,所述步骤s2中,球磨时间为4~6h,过筛后放入到烘干机中进行烘干处理,烘干温度为50~55℃,烘干时间为20~25min。

13、进一步地,所述步骤s3中,高速加热混合机的转速为2600~2800r/min,高速加热混合机的温度为120~140℃,时间为5~10min。

14、进一步地,所述步骤s4中,高速加热混合机的转速为2900~3000r/min,高速加热混合机的温度为90~100℃,时间为14~18min。

15、进一步地,所述步骤s5中,采用研磨机对混匀物料一进行研磨处理,研磨后对混匀物料一进行过筛,网筛为300目。

16、进一步地,所述步骤s6中,采用普通混合机对精细物料与混匀物料二进行混合,普通混合机的转速为500~600r/min,时间为24~28min。

17、进一步地,所述步骤s7中,采用热压机在28~35mpa压力下预压5次,将热压机加热至150~180℃,保温50~80min,然后进行冷却,最后在冷却过程中采用80~150mpa压力压模处理5~6h,得到减摩抗冲击高分子材料。

18、本发明的有益效果是:

19、1)本发明通过将聚丙烯、四溴苯酐二庚酯和乙烯丙烯酸丁酯混合,然后经过升温后焙烧,形成混合物,将混合物进行球磨网筛操作,然后进行烘干处理得到基料,减少对高分子材料的损耗,增加了高分子材料的耐摩擦性能。

20、2)本发明通过纳米级二氧化硅、玻璃纤维填料、片状氧化铝、纳米氧化锌、羟基硅油和硼酸的加入,能够大幅度提高高分子材料的机械强度,并保持较小的膨胀系数,提高了高分子材料的抗冲击性能,进而可以有效提高高分子材料的使用寿命。



技术特征:

1.一种高性能减摩抗冲击高分子材料,其特征在于:包括基料和辅料;

2.一种根据权利要求1所述的高性能减摩抗冲击高分子材料的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s1中,将聚丙烯、四溴苯酐二庚酯和乙烯丙烯酸丁酯加入到混合机中进行混合,焙烧的温度为40~50℃,焙烧的时间为30~50min,焙烧完成后进行冷却处理。

4.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s2中,球磨时间为4~6h,过筛后放入到烘干机中进行烘干处理,烘干温度为50~55℃,烘干时间为20~25min。

5.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s3中,高速加热混合机的转速为2600~2800r/min,高速加热混合机的温度为120~140℃,时间为5~10min。

6.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s4中,高速加热混合机的转速为2900~3000r/min,高速加热混合机的温度为90~100℃,时间为14~18min。

7.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s5中,采用研磨机对混匀物料一进行研磨处理,研磨后对混匀物料一进行过筛,网筛为300目。

8.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s6中,采用普通混合机对精细物料与混匀物料二进行混合,普通混合机的转速为500~600r/min,时间为24~28min。

9.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:所述步骤s7中,采用热压机在28~35mpa压力下预压5次,将热压机加热至150~180℃,保温50~80min,然后进行冷却,最后在冷却过程中采用80~150mpa压力压模处理5~6h,得到减摩抗冲击高分子材料。


技术总结
本发明公开了一种高性能减摩抗冲击高分子材料及其生产工艺,属于高分子材料技术领域;其高性能减摩抗冲击高分子材料包括基料和辅料;所述基料包括以下重量份的组分:聚丙烯10~14份、四溴苯酐二庚酯12~16份和乙烯丙烯酸丁酯14~18份;所述辅料包括以下重量份的组分:纳米级二氧化硅8~12份、玻璃纤维填料9~13份、羟基硅油6~10份和硼酸16~20份、片状氧化铝9~13份和纳米氧化锌8~12份。本发明中经制备得到的高分子材料,能够减少使用过程对材料的损耗,增加了高分子材料的摩擦学性能,并且提高了高分子材料的抗冲击性能,进而可以有效提高高分子材料的使用寿命。

技术研发人员:李宏伟,李梓宾,苏怀武,高威,李怀森,杨庆伟,魏亚辉
受保护的技术使用者:河南蓝翎环科防水材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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