專利名稱：超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹(shù)脂組合物，特別涉及超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，以及它的應(yīng)用。
技術(shù)背景
目前，制造車板的材料常用金屬材料和纖維復(fù)合材料。
金屬材料在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生磨損和劃傷，長(zhǎng)期耐磨性能不夠理想。研制開(kāi)發(fā)一種具有相對(duì)穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，受外界環(huán)境和溫度影響較小，在摩擦運(yùn)行過(guò)程中磨損和劃傷小的高分子復(fù)合材料摩擦材料是本領(lǐng)域當(dāng)前重要的研發(fā)目標(biāo)之一。
高分子復(fù)合摩擦材料是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的體系，一般由三個(gè)部分組成，①基體 各種粘結(jié)劑(如樹(shù)脂等)或金屬基體及各種陶瓷、玻璃等非金屬基體；②纖維材料(如石棉、金屬纖維，無(wú)機(jī)纖維、有機(jī)纖維等)③填充料(摩擦劑、耐磨劑、潤(rùn)滑劑等)。
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一種新型工程塑料，分子量范圍大于100萬(wàn)，密度為O. 935-0. 945g/cm3，具有良好的耐磨性和抗沖擊性能。
專利CN200810139214.1 (
公開(kāi)日2009年I月14日，申請(qǐng)人淄博迪浩耐磨管道有限公司)公開(kāi)了一種超高分子量聚乙烯耐磨管道，其原料包括超高分子量聚乙烯樹(shù)脂 70% -90%，玻璃纖維或玻璃微珠3% -20%，硅烷類偶聯(lián)劑O. 1-1%，石墨O. 5% -3%和聚乙烯蠟1% -7%。它存在的缺點(diǎn)為該組合物中由于玻璃纖維或玻璃微珠自身的強(qiáng)度和抗沖擊性能相對(duì)較弱，制品雖然具有較好的耐磨性能，但不能長(zhǎng)期適用于承載和抗沖擊等性能要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。同時(shí)，該組合物的應(yīng)用領(lǐng)域與本申請(qǐng)方案并不相同。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其綜合性能尤其是耐磨性能大大提高，實(shí)現(xiàn)耐磨損方面以替代鋼的突破，且能夠長(zhǎng)期適用于承載和抗沖擊等性能要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。
本發(fā)明提供的一種超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，由以下成分組成50-80重量份的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂，10-40重量份的增強(qiáng)纖維，O. 5-8. O重量份的炭黑，O. 005-1. O 重量份的抗氧劑，O. 1-3. O重量份的硅烷類偶聯(lián)劑，O. 5-8. O重量份的固體潤(rùn)滑劑和 O. 5-8. O重量份的無(wú)機(jī)填料。
其中，超高分子量聚乙烯樹(shù)脂的重量份優(yōu)選55-75，更優(yōu)選55-68。
其中，增強(qiáng)纖維的重量份優(yōu)選20-40。
其中，炭黑的重量份優(yōu)選1.0-5. O。
其中，抗氧劑的重量份優(yōu)選O. 005-0. 5，更優(yōu)選O. 005-0. 02。
其中，硅烷類偶聯(lián)劑的重量份優(yōu)選O. 1-1.0。
其中，固體潤(rùn)滑劑的重量份優(yōu)選O. 5-5. O,更優(yōu)選O. 5-2. O。
其中，無(wú)機(jī)填料的重量份優(yōu)選1. 0-5. O。
其中，所述超高分子量聚乙烯樹(shù)脂的分子量范圍為大于100萬(wàn)，密度為O. 935-0. 945g/cm3，超高分子量聚乙烯樹(shù)脂分子量范圍優(yōu)選為200-400萬(wàn)。
其中，所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維，碳纖維，碳纖維預(yù)氧化纖維，芳綸纖維，溫石棉纖維或海泡石纖維中的一種。纖維長(zhǎng)度優(yōu)選為20-70mm之間。
其中，所述增強(qiáng)纖維優(yōu)選玻璃纖維，碳纖維，芳綸纖維或海泡石纖維。
其中，所述抗氧劑包括主抗氧劑和助抗氧劑。
其中，所述主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。優(yōu)選為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯，2，2-硫代雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯或4，6_ 二(辛硫甲基)-ο-甲酚中的一種。
其中，所述助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑或硫代酯類抗氧劑。其中，亞磷酸酯類抗氧劑優(yōu)選為雙(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯或亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯中的一種。硫代酯類抗氧劑優(yōu)選為硫代二丙酸雙十二醇酯，硫代二丙酸雙十四醇酯或硫代二丙酸雙十八醇酯中的一種。
其中，所述主抗氧劑和助抗氧劑的重量比為(2-4) I。
其中，所述硅烷類偶聯(lián)劑為含乙烯基或環(huán)氧基官能團(tuán)的硅烷。優(yōu)選為乙烯基三氯硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種。更優(yōu)選乙烯基二氯娃燒，乙烯基二乙氧基娃燒，Y-氨丙基二乙氧基娃燒或Y_縮水甘油醚氧丙基二甲氧基娃燒。
其中，所述固體潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、二硫化鑰、油酸酰胺或芥酸酰胺中的一種。
其中，所述無(wú)機(jī)填料選自高嶺土、鋁礬土、鈦石粉和金屬氧化物中的一種或幾種。
其中，所述無(wú)機(jī)填料的粒度分布為180-2000目。優(yōu)選540-1600目。
其中，所述金屬氧化物為氧化鈦，氧化鋁，氧化鋅或氧化鎂中的一種。
本發(fā)明所述超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物優(yōu)選為
所述超高分子量聚乙烯樹(shù)脂分子量范圍為200-250萬(wàn)；所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、溫石棉纖維或海泡石纖維；所述炭黑加入量為1-3重量份，無(wú)機(jī)填料加入量為1-3重量份。適合加工成裝載電廠粉煤灰，港口、河道清淤或者固液混合物的車用底板和側(cè)板內(nèi)襯。
所述超高分子量聚乙烯樹(shù)脂分子量范圍為300-400萬(wàn)；所述增強(qiáng)纖維為碳纖維、 芳綸纖維；所述炭黑加入量為3-5重量份，無(wú)機(jī)填料加入量為3-5重量份。適合加工成裝載金礦、鋁礦、銅礦、鐵礦等礦石的車用底板和側(cè)板內(nèi)襯。
其中，上述優(yōu)選超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物其他組分同本發(fā)明內(nèi)容中的相應(yīng)限定。
本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明以碳纖維、玻璃纖維等為增強(qiáng)纖維材料，對(duì)超高分子量聚乙烯樹(shù)脂共混復(fù)合改性，以受阻酚類為主抗氧劑，以聚乙烯蠟、二硫化鑰、油酸酰胺或芥酸酰胺為固體潤(rùn)滑劑，以硅烷類偶聯(lián)劑為相溶劑，并加入炭黑及其他無(wú)機(jī)填料進(jìn)行科學(xué)配比，得到超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物。
以該超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物制備的復(fù)合材料板具有良好的耐磨、抗沖擊、 減振和耐腐蝕性能，機(jī)械強(qiáng)度高，特別適用于耐磨性能要求高的結(jié)構(gòu)件表層，如車輛底板和側(cè)板內(nèi)襯等。具體如下
1、以超高分子量聚乙烯樹(shù)脂制成的制品不僅具有輕質(zhì)高強(qiáng)的性質(zhì)，還具有良好的耐磨性和抗沖擊性能。在本發(fā)明中，超高分子量聚乙烯的分子量?jī)?yōu)選為200-400萬(wàn)，實(shí)驗(yàn)性能更佳；
2、采用本發(fā)明所述纖維作為增強(qiáng)纖維材料，使材料具有一定的強(qiáng)度和韌性，能夠承受沖擊、剪切、拉伸、彎曲等機(jī)械作用而不會(huì)產(chǎn)生裂紋、斷裂、崩缺等機(jī)械損傷。同時(shí)作為摩擦材料的增強(qiáng)纖維還具有良好的分散性、耐熱性和摩擦磨損性能；
3、本發(fā)明中的填充料包括硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑、固體潤(rùn)滑劑和無(wú)機(jī)填料。其中硅烷偶聯(lián)劑可以增加增強(qiáng)纖維材料與樹(shù)脂之間粘合強(qiáng)度，改善界面狀態(tài)，有利于提高復(fù)合材料制品的機(jī)械性能及電絕緣性能；抗氧劑能抑制或減緩高分子材料自動(dòng)氧化反應(yīng)速度；固體潤(rùn)滑劑和無(wú)機(jī)填料可以提高材料物理機(jī)械性能、調(diào)節(jié)摩擦性能(摩擦系數(shù)、磨損率等)， 更進(jìn)一步提高了制品的光滑和耐磨性能。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1-3得到的組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板適合加工成裝載電廠粉煤灰，港口、河道清淤或者固液混合物的車用底板和側(cè)板內(nèi)襯。
實(shí)施例1
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為200萬(wàn),密度為O. 945g/cm3) 55重量份,玻璃纖維25重量份，炭黑3重量份，Y-氨丙基三乙氧基硅烷I重量份，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯O. 02重量份，雙(2，4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯O. 005重量份，油酸酰胺2重量份和納米氧化鈦2重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006 對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為33. 4MPa。采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3398. 2-2 008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為48HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為20J ·πι2/1^。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r， 測(cè)得表面磨耗為40mg/cm2。
實(shí)施例2
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為220萬(wàn),密度為0. 940g/cm3) 67重量份,海泡石纖維22重量份，炭黑I重量份，乙烯基三氯硅烷0.1重量份，四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 004重量份，硫代二丙酸雙十二醇酯0. 001重量份，油酸酰胺0.5重量份和高嶺土 I重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。 實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為34.1MPa0采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為50HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為21J *m2/ kg。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r，測(cè)得表面磨耗為38mg/cm2。
實(shí)施例3
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為200萬(wàn),密度為O. 935g/cm3) 60重量份,玻璃纖維30重量份，炭黑3重量份，乙烯基三乙氧基硅烷O. 5重量份，2，2-硫代雙[3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯O. 02重量份，硫代二丙酸雙十四醇酯O. 005重量份，聚乙烯蠟 2重量份和鋁礬土 3重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為35.1MPa0采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T 3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為54HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為23J *m2/ kg。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r，測(cè)得表面磨耗為35mg/cm2。
實(shí)施例4-6得到的組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板適合加工成裝載金礦、 鋁礦、銅礦、鐵礦等礦石的車用底板和側(cè)板內(nèi)襯。
實(shí)施例4
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為350萬(wàn),密度為0. 945g/cm3) 68重量份,碳纖維 25重量份，炭黑3重量份，Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷I重量份，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 02重量份、硫代二丙酸雙十八醇酯0. 01重量份、芥酸酰胺I重量份、鋁礬土 3重量份和高嶺土 2重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1040-2006對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為34. 6MPa。采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為62HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為27J · m2/kg。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度 45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為100 0r，測(cè)得表面磨耗為31mg/cm2。
實(shí)施例5
超高分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為400萬(wàn)，密度為0. 935g/cm3) 55重量份，芳綸纖維40重量份，炭黑4重量份，Y -氨丙基三乙氧基硅烷I重量份，β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯0.4重量份、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯0.1重量份、芥酸酰胺2重量份和鋁礬土I重量份和高嶺土 4重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1040-2006對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為35. 4MPa。采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為65HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為28J · m2/kg。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度 45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r，測(cè)得表面磨耗為30mg/cm2。
實(shí)施例6
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為300萬(wàn),密度為0. 940g/cm3) 65重量份,碳纖維20重量份，炭黑5重量份，Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷I重量份，4，6- 二(辛硫甲基)-o-甲酚O. 02重量份、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯O. 005重量份、 油酸酰胺2重量份和鈦石粉5重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為33. 9MPa。采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為 58HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為 25J *m2/kg0采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r，測(cè)得表面磨耗為33mg/2cm ο
需要說(shuō)明的是
實(shí)施例1-3得到的組合物制得的車板主要用于裝載輸送電廠粉煤灰，港口、河道清淤或者固液混合物，由于該類物料成粉狀或顆粒狀，對(duì)車板的耐磨及其他性能要求不需要太高；實(shí)施例4-6得到的組合物制得的車板主要用于裝載礦石，這類有棱角的塊狀物料由于硬度較高，長(zhǎng)期工作條件下容易刻傷、劃傷車板，對(duì)車板的耐磨及其他性能要求較高。
因此，針對(duì)使用用途的不同，在實(shí)施例1-3的組合物中
①樹(shù)脂基體采用分子量相對(duì)較低的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為200-250 萬(wàn)之間)；
②增強(qiáng)纖維材料采用強(qiáng)度和模量相對(duì)較低的玻璃纖維、溫石棉纖維或海泡石纖維等；
③填充料炭黑加入量為1-3重量份，無(wú)機(jī)填料加入量為1-3重量份。
在實(shí)施例4-6的組合物中
①樹(shù)脂基體采用分子量相對(duì)較高的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為300-400 萬(wàn)之間)；
②增強(qiáng)纖維材料采用強(qiáng)度和模量相對(duì)較高的碳纖維、芳綸纖維；
③填充料炭黑加入量為3-5重量份，無(wú)機(jī)填料加入量為3-5重量份。
實(shí)施例7
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為200萬(wàn),密度為0. 935g/cm3) 50重量份,玻璃纖維35重量份，炭黑0. 5重量份，Y -氨丙基三乙氧基硅烷3. O重量份，四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 02重量份，雙(2，4_二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯0. 005重量份，油酸酰胺8重量份和納米氧化鈦8重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006 對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為33.1MPa。采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為52HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為21J*m2/kg。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r， 測(cè)得表面磨耗為39mg/cm2。
實(shí)施例8
超聞分子量聚乙烯樹(shù)脂(分子量為220萬(wàn),密度為O. 945g/cm3)80重量份,海泡石纖維10重量份，炭黑8重量份，乙烯基三氯硅烷1. O重量份，四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯O. 8重量份，硫代二丙酸雙十二醇酯O. 2重量份，油酸酰胺2重量份和高嶺土 O. 5重量份組成。對(duì)該組合物通過(guò)擠出成型制備的復(fù)合材料板進(jìn)行性能測(cè)試。采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040-2006對(duì)制品的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得該板材的拉伸強(qiáng)度為33. OMPa0采用標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T 3398. 2-2008對(duì)制品的洛氏硬度進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)重復(fù)六次，測(cè)得制品的硬度為44HR。采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，測(cè)得復(fù)合車板單位面密度的比抗沖擊強(qiáng)度為22J *m2/ kg。采用帶有橡膠研磨輪的磨耗試驗(yàn)機(jī)，在室溫25-30°C，濕度45% -55%對(duì)復(fù)合車板的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，接觸面受力為1000g，研磨輪轉(zhuǎn)速為1000r，測(cè)得表面磨耗為38mg/cm2。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì) 之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，由以下成分組成50-80重量份的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂，10-40重量份的增強(qiáng)纖維，O. 5-8. O重量份的炭黑，O. 005-1. 05重量份的抗氧劑，O. 1-3. O重量份的硅烷類偶聯(lián)劑，O. 5-8. O重量份的固體潤(rùn)滑劑和O. 5-8. O 重量份的無(wú)機(jī)填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯樹(shù)脂的分子量范圍為大于100萬(wàn)，密度為O. 935-0. 945g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯樹(shù)脂分子量范圍為200-400萬(wàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維，碳纖維，碳纖維預(yù)氧化纖維，芳綸纖維，溫石棉纖維或海泡石纖維中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述抗氧劑包括主抗氧劑和助抗氧劑；所述主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑；所述助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑或硫代酯類抗氧劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述受阻酚類抗氧劑為四[β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯，2，2_硫代雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯或4，6-二(辛硫甲基)-ο-甲酚中的一種；所述亞磷酸酯類抗氧劑為雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯或亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯中的一種；所述硫代酯類抗氧劑為硫代二丙酸雙十二醇酯，硫代二丙酸雙十四醇酯或硫代二丙酸雙十八醇酯中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述硅烷類偶聯(lián)劑為含乙烯基或環(huán)氧基官能團(tuán)的硅烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述固體潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、二硫化鑰、油酸酰胺或芥酸酰胺中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述無(wú)機(jī)填料選自高嶺土、鋁礬土、鈦石粉或金屬氧化物中的一種或幾種。
10.權(quán)利要求1 9任意一項(xiàng)所述的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物在制得車用底板和側(cè)板內(nèi)襯方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物，由以下成分組成55-80重量份的超高分子量聚乙烯樹(shù)脂，10-40重量份的增強(qiáng)纖維，0.5-8.0重量份的炭黑，0.005-1.05重量份的抗氧劑，0.1-3.0重量份的硅烷類偶聯(lián)劑，0.5-8.0重量份的固體潤(rùn)滑劑和0.5-8.0重量份的無(wú)機(jī)填料。以該超高分子量聚乙烯樹(shù)脂組合物制備的復(fù)合材料板具有良好的耐磨、抗沖擊、減振和耐腐蝕性能，機(jī)械強(qiáng)度高，特別適用于耐磨性能要求高的結(jié)構(gòu)件表層，如車輛底板和側(cè)板內(nèi)襯等。
文檔編號(hào)C08K13/04GK103012906SQ20111028842
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者楊剛, 孟秀青, 胡偉, 劉欣彤 申請(qǐng)人:藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司