專利名稱：一種汽車齒輪用塑料墊片組合物及其制備方法
技術領域：
本發明屬于汽車零件領域，具體涉及一種汽車齒輪用塑料墊片組合物及其制備方法。
背景技術：
汽車齒輪墊片是汽車齒輪與其相關連接元件的中間過渡器件，其作用主要是防止齒輪與相關連接件的直接接觸，避免在運轉過程中的相互受力面磨損或拉傷而損壞。已有的汽車齒輪墊片多采用金屬材料，經過機械加工、氮化處理至硬度HRC60-65度制成。這種金屬墊片在使用過程中，使齒輪背面和相應的連接部件產生較為嚴重的磨損或拉傷，造成行星輪的輪邊、叉速器的叉殼等連接部件損壞。嚴重影響汽車的使用安全和運行壽命。
發明內容
為了克服現有汽車齒輪金屬墊片存在的易使其它連接件磨損或拉傷，進而影響汽車安全使用和運行壽命的問題，本發明提供一種汽車齒輪用塑料墊片組合物及其制備方法。
本發明的汽車齒輪用塑料墊片由以下組分組成尼龍70％～92％可溶性聚四氟乙烯1％～30％膠狀二硫化鉬0.1％～0.6％γ-氨丙基三乙氧基硅烷 0.2％～0.5％聚氧乙烯蓖麻油 0.02％～0.1％耐磨炭黑微粉1％～4％尼龍采用聚己內酰胺、聚己二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚癸二酰己二胺中的任一種。尼龍優選實施例采用聚己二酰己二胺。尼龍另一優選實施例采用聚癸二酰癸二胺。
尼龍的優選配比范圍為80％～85％。尼龍最佳配比為82％。
可溶性聚四氟乙烯優選配比范圍為10％～15％。可溶性聚四氟乙烯最佳配比為12％。
耐磨炭黑微粉最佳配比為2％。
上述塑料墊片組合物原料的組成組分中尼龍作為一種高強度耐磨主體材料；可溶性聚四氟乙烯用以提高機械強度及加工性能并降低摩擦系數；膠狀二硫化鉬用以提高產品的自潤滑性；γ-氨丙基三乙氧基硅烷用以提高產品組合物的親合力；聚氧乙烯蓖麻油增加活性，提高產品表面質量；耐磨炭黑微粉提高產品硬度及耐磨性，抗老化。
制備本發明的汽車齒輪用塑料墊片組合物的方法依次由下列步驟組成a)混料，按比例將尼龍、可溶性聚四氟乙烯、膠狀二硫化鉬、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、耐磨炭黑微粉用混料機混合，形成分散均勻的混合物；
b)烘干，將步驟a混合后的物料加入烘干機，在攝氏140℃～160℃、兩個大氣壓條件下，密閉烘干24～48小時；c)造粒，在攝氏275℃～295℃的溫度條件下，將烘干后的混合物加入擠出機造粒；d)成型，將顆粒狀材料加入注塑機加工成型；e)加熱干燥，將成型品放入100℃沸水中加熱2～5小時，取出，自然干燥，即為成品。
在重型車試車場上經過數萬公里的運行試驗證明，本發明的汽車齒輪塑料墊片的耐磨性能和使用壽命較現有技術的鋼質墊片有明顯提高。本發明的制備方法簡單易行，生產成本降低。
具體實施例方式
實施例1在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚癸二酰癸二胺材料，將92份的聚癸二酰癸二胺、5份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的膠狀二硫化鉬、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.06份的聚氧乙烯蓖麻油、2.34份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏150℃、2個大氣壓密閉條件下烘干30小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏280℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮3小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例2在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚己內酰胺材料，將89份的聚己內酰胺、8份的可溶性聚四氟乙烯、0.2份的膠狀二硫化鉬、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、2.56份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏160℃、2個大氣壓密閉條件下烘干40小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏275℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮3小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例3在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚己二酰己二胺材料，將85份的聚己二酰己二胺、12份的可溶性聚四氟乙烯、0.5份的膠狀二硫化鉬、0.3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.06份的聚氧乙烯蓖麻油、1.34份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏140℃、2個大氣壓密閉條件下烘干36小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏290℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮4小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例4在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚癸二酰己二胺材料，將83份的聚癸二酰己二胺、15份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的膠狀二硫化鉬、0.3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.08份的聚氧乙烯蓖麻油、1.22份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏155℃、2個大氣壓密閉條件下烘干30小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏280℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮4小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例5在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚己內酰胺材料，將80份的聚己內酰胺、18份的可溶性聚四氟乙烯、0.2份的膠狀二硫化鉬、0.3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、1.46份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏145℃、2個大氣壓密閉條件下烘干30小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏275℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮3小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例6在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚己二酰己二胺材料，將78份的聚己二酰己二胺、18份的可溶性聚四氟乙烯、0.5份的膠狀二硫化鉬、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.05份的聚氧乙烯蓖麻油、3.25份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏150℃、2個大氣壓密閉條件下烘干40小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏280℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮3小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例7在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚癸二酰癸二胺材料，將76份的聚癸二酰癸二胺、20份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的膠狀二硫化鉬、0.4份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、3.16份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏155℃、2個大氣壓密閉條件下烘干30小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏285℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮3小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例8在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚己二酰己二胺材料，將73份的聚己二酰己二胺、24份的可溶性聚四氟乙烯、0.4份的膠狀二硫化鉬、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.03份的聚氧乙烯蓖麻油、2.37份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏160℃、2個大氣壓密閉條件下烘干40小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏285℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮4小時，自然干燥，即得所需產品。
實施例9在常溫、常壓下分別按表1中的比例，尼龍采用聚己內酰胺材料，將70份的聚己內酰胺、26份的可溶性聚四氟乙烯、0.15份的膠狀二硫化鉬、0.2份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.04份的聚氧乙烯蓖麻油、3.61份的耐磨炭黑微粉加入混料機進行混合，形成分散均勻的混合物；混合后加入到烘干機內，在攝氏155℃、2個大氣壓密閉條件下烘干30小時；將烘干后的混合材料加入到擠出機，在攝氏290℃的溫控條件下造粒；然后再轉入注塑機加工成型；最后經過沸水煮5小時，自然干燥，即得所需產品。
表1 實施例原料組分對照表
將本發明的汽車齒輪塑料墊片與汽車齒輪金屬墊片各20片分組分別在ZZ362BL294(1491/260/k29)6x4AB型號的重型車試車場上經過5萬公里的運行試驗。
試車結果為金屬墊片中，4片出現較為嚴重的磨損及拉傷，16片出現不同程度的損壞，且與其接觸的偶合件均出現不同程度的損傷；20片塑料墊片均未出現損傷，其偶合件也未見損傷。
以上實驗證明本發明的汽車齒輪塑料墊片性能明顯優于金屬墊片(1)耐磨性，塑料墊片5萬公里磨損為0.1mm-0.2mm，金屬墊片磨損大于0.3mm。(2)與齒輪塑料墊片接觸的相關偶合件基本沒有損傷。(3)摩擦系數小，降低了噪聲。(4)其它部分的金屬傳動件因磨損產生的細小鐵屑可以嵌入塑料墊片中，使齒輪油在一定程度上得到凈化。
本發明的汽車齒輪塑料墊片生產成本較金屬墊片降低了3倍以上。
權利要求
1.一種汽車齒輪塑料墊片組合物，按重量百分比該組合物由以下組分組成尼 龍 70％～92％可溶性聚四氟乙烯1％～30％膠狀二硫化鉬0.1％～0.6％γ-氨丙基三乙氧基硅烷 0.2％～0.5％聚氧乙烯蓖麻油 0.02％～0.1％耐磨炭黑微粉1％～4％
2.根據權利要求1中所述的塑料墊片組合物，其中尼龍采用聚己內酰胺、聚己二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚癸二酰己二胺中的任一種。
3.根據權利要求2中所述的塑料墊片組合物，其中尼龍采用聚己二酰己二胺。
4.根據權利要求2中所述的塑料墊片組合物，其中尼龍采用聚癸二酰癸二胺。
5.根據權利要求1～4中任一所述的塑料墊片組合物，其中尼龍為80％～85％。
6.根據權利要求5中任一所述的塑料墊片組合物，其中尼龍為82％。
7.根據權利要求1中所述的塑料墊片組合物，其中可溶性聚四氟乙烯為10％～15％。
8.根據權利要求7中所述的塑料墊片組合物，其中可溶性聚四氟乙烯為12％。
9.根據權利要求1中所述的塑料墊片組合物，其中耐磨炭黑微粉為2％。
10.制備權利要求1中所述的塑料墊片組合物的方法，其特征在于該方法由以下步驟組成a)混料，按比例將尼龍、可溶性聚四氟乙烯、膠狀二硫化鉬、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、耐磨炭黑微粉用混料機混合，形成分散均勻的混合物；b)烘干，將步驟a混合后的物料加入烘干機，在攝氏140℃～160℃、兩個大氣壓條件下，密閉烘干24～48小時；c)造粒，在攝氏275℃～295℃的溫度條件下，將烘干后的混合物加入擠出機造粒；d)成型，將顆粒狀材料加入注塑機加工成型；e)加熱干燥，將成型品放入100℃沸水中加熱2～5小時，取出，自然干燥，即為成品。
全文摘要
本發明提供了一種汽車齒輪用塑料墊片組合物及其制備方法。本發明的汽車齒輪用塑料墊片由尼龍、可溶性聚四氟乙烯、膠狀二硫化鉬、γ－氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、耐磨炭黑微粉等材料組成；制備本發明的汽車齒輪用塑料墊片組合物的方法依次包括按比例混料、烘干機烘干、擠出機造粒、注塑機加工成型、成型產品沸水中加熱干燥等步驟；本發明的汽車齒輪塑料墊片的耐磨性能和使用壽命較現有技術有明顯提高。本發明的制備方法簡單易行，生產成本降低。
文檔編號C08J5/18GK1749321SQ20051002062
公開日2006年3月22日 申請日期2005年3月29日 優先權日2005年3月29日
發明者張才軍 申請人:綿陽市重業直錐齒輪有限責任公司