一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料及其 制備方法，廣泛用于汽車工業(yè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 節(jié)能、減重、低噪音一直是汽車發(fā)展所要求的重要指標(biāo)，聚醚醚酮樹脂的輕質(zhì)、高 機(jī)械強(qiáng)度、耐熱、自潤(rùn)滑等特性恰好滿足了汽車行業(yè)的需求，可以替代鋼族、鋁材、銅、鈦、聚 四氟乙烯（PTFE)以及其他高性能材料的應(yīng)用。盡管PEEK的綜合性能優(yōu)異，但其某些性能 仍然不能滿足工程上制作高精度、耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性、抗疲勞和耐沖擊性零部件的 要求，尤其是零部件對(duì)使用壽命的要求，突出為對(duì)PEEK耐磨性能的要求較高為此，因此，研 制出國(guó)產(chǎn)新型耐磨、耐腐蝕、抗疲勞的高性能PEEK汽車空調(diào)壓縮機(jī)密封環(huán)，提高可靠性，延 長(zhǎng)使用壽命，提高使用性能具有相當(dāng)大的應(yīng)用價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明制備了一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料，目的是提高PEEK復(fù)合材料的 耐磨性，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。本發(fā)明采用納米二氧化硅（Si0 2)作為增強(qiáng)材料，經(jīng)熱 壓成型制備了 PEEK復(fù)合材料，對(duì)其摩擦磨損性能、拉伸、彎曲以及沖擊性能的影響，探索改 善PEEK復(fù)合材料耐磨性能的新途徑，從而達(dá)到延長(zhǎng)PEEK復(fù)合材料的使用壽命，降低生產(chǎn)成 本的目的。
[0004] 技術(shù)方案： 步驟一：采用KH550處理納米Si02，使納米Si02的羥基和硅烷偶聯(lián)劑的酸酐官能團(tuán)發(fā) 生了酯化反應(yīng)，硅烷偶聯(lián)劑能通過酯鍵與納米Si02K接起來，從而提高了粒子和PEEK基體 的界面結(jié)合力。
[0005] 步驟二：去除原料中的水分，在150°C的真空干燥箱中干燥處理6~12h。將干燥 后的原料按照配方比例稱量后，裝入高速混合機(jī)中攪拌。配料攪拌是以1500r/min的低速 混合15min 〇
[0006] 步驟三：攪拌完的配料進(jìn)行熱壓成型，成型前對(duì)模具進(jìn)行清潔處理，然后均勻地 在模具表面噴上脫模劑。在48X22X33cm的圓筒形模具中裝入75g的配料，進(jìn)行合模， 預(yù)壓4min，壓力4. 9MPa ;之后將配料連同模具放入爐內(nèi)進(jìn)行升溫熔融，溫度為390°C，保 溫時(shí)間為3h ;然后將模具重新放入平板硫化機(jī)進(jìn)行模壓，模壓壓力為4. 9MPa，保壓時(shí)間為 20min ;隨之進(jìn)行風(fēng)冷降溫，開模取樣；最后將制備好的樣品進(jìn)行退火處理，在270°C下恒溫 120min?；鼗鸷蟮臉悠方?jīng)機(jī)械加工成所需的實(shí)驗(yàn)試條。測(cè)試摩擦磨損性能的試條是在上述 的條件制備的，而力學(xué)性能試條則是在170X24X6cm的條形模具，稱25g的量；預(yù)壓壓力 為7. 5MPa，時(shí)間3min ;模壓壓力為7. 5MPa，保壓時(shí)間為lOmin。
[0007] 具體實(shí)例： 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施各例： 表1各實(shí)施例對(duì)應(yīng)的配方

由實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可知，PEEK及其復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨摩擦?xí)r間的增加先上升，之后 趨于平穩(wěn)。納米Si02/PEEK復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和比磨損率均隨著納米Si02的含量的增 加均呈先下降后上升的趨勢(shì)。當(dāng)納米Si0 2的含量為5. Owt%左右時(shí)，PEEK復(fù)合材料的比磨 損率達(dá)到最小值1. 03X 10-6mm3/ (N ? m)，較純PEEK降低了 70. 23%。
[0008] 納米Si02/PEEK復(fù)合材料的力學(xué)性能隨著納米Si02的含量的增加而下降。當(dāng)納米 Si0 2的含量為5. Owt%時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度與純PEEK相比，分 別下降了 9. 22%、9. 97%和4. 72% ;當(dāng)納米Si02的含量為15. Owt%時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn) 一步降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料的配方組成如下所示： PEEK85 ~95% 納米Si025~15%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料，其特征在于：PEEK(長(zhǎng)春吉 大特塑工程研究有限公司），平均粒徑為7 μ m，納米Si02 (南京冠業(yè)化工有限公司），平均粒 徑為20nm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料，其特征在于：所述納米 Si〇2采用偶聯(lián)劑KH550進(jìn)行表面改性處理。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)傳動(dòng)齒輪用改性材料及其制備方法。該發(fā)明材料是一種經(jīng)添加納米SiO2增強(qiáng)的PEEK改性材料。首先采用熱壓成型制備了復(fù)合材料，然后對(duì)其摩擦性能和力學(xué)性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：當(dāng)納米SiO2的含量為5wt%時(shí)，復(fù)合材料的比磨損率最低，為1.03×10-6mm3/（N·m），比純PEEK降低了70.23%，納米SiO2/PEEK復(fù)合材料的力學(xué)性能隨著納米SiO2的含量的增加而下降。當(dāng)納米SiO2的含量為5.0wt%時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度與純PEEK相比，分別下降了9.22%、9.97%和4.72%；當(dāng)納米SiO2的含量為15.0wt%時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)一步降低。
【IPC分類】C08K9/06, C08K3/36, C08L61/16
【公開號(hào)】CN105713347
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410733905
【發(fā)明人】馬慶豐, 宋陽(yáng), 馬俊杰
【申請(qǐng)人】黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司