本發明涉及一種改性材料
技術領域：
，具體涉及一種耐刮擦材料及其制備方法。
背景技術：
：目前塑料得到了廣泛的應用，如聚丙烯就被廣泛地應用于汽車內外飾件、電子產品等領域中。但塑料目前都普遍具有一個缺陷，就是本身的耐刮擦性較差，制件的表面易劃傷，從而降低了產品的外觀美觀程度，并且在制品表面的劃痕也會導致其應力集中，限制了其使用性能。特別是用滑石粉填充塑料的耐刮擦性更差，材料在壓入力和滑動力或橫（側）向力的作用下發生屈服，產生延性/脆性破壞從而造成刮痕。在刮痕中，不平的表面產生不均勻的光散射和“刮痕發白”，從而限制了塑料在耐刮擦性能要求較高的零部件處的使用。為了解決這一問題，通常在塑料中添加耐刮擦劑來改善其耐刮擦效果，但傳統耐刮擦劑主要為芥酸酰胺類物質和高聚硅氧烷類物質，這兩類物質本身存在氣味較重等缺點，嚴重影響了其應用范圍。技術實現要素：本發明的目的是提供一種耐刮擦復合材料及其制備方法。本發明的技術方案如下：一種耐刮擦復合材料，由以下組分按重量份數制備而成：塑料樹脂100份納米nbse25-30份偶聯劑0.1-2份加工助劑0.1-2份。進一步方案，所述塑料樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮（peek）和聚酰亞胺中的至少一種。所述聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610或聚酰胺1010。所述聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚碳酸酯（pc）。所述納米nbse2為長度為60-180μm、直徑為4-8nm的納米纖維材料。所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和稀土鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。所述硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）；鈦酸酯偶聯劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯（ndz-102）；稀土鋁酸酯偶聯劑為鋁酸三異丙酯（dl-411）。所述加工助劑為硅酮粉、n,n’-乙撐雙硬脂酰胺（ebs）中的一種或兩種混合物。本發明的另一個發明目的是提供上述一種耐刮擦復合材料的制備方法，其制備步驟如下：（1）將100份塑料樹脂和0.1-2份偶聯劑一起加入轉速為100-300轉/min的常溫高速混合機進行混合；再加入5-30份納米nbse2材料繼續混合；最后加入0.1-2份加工助劑繼續混合得混合物；（2）將混合物加入擠出機中進行熔融、擠出、冷卻、干燥、切粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機各區溫度為140-355℃，擠出螺桿長徑比為30-40，擠出機螺桿轉速為150-350轉/min。所以本發明與現有技術相比具有如下優點：1、由于納米nbse2材料本身在摩擦作用過程中，在壓力和粘附作用下，引起類似石墨分層樣的剝落的單分子納米層，并轉移到塑料表面上，形成粘附在基體上的摩擦膜，能緩解并降低塑料的摩擦和磨損。2、本發明使用納米nbse2作為塑料改性耐刮擦劑，提高了復合材料的耐刮擦性能；從而開展了納米nbse2作為塑料改性耐刮擦劑的新應用。3、本發明制備的耐刮擦復合材料，具有很好的耐刮擦性能，且可應用于汽車、電子電氣、建筑、航天等對耐刮擦性能要求較高的領域。具體實施方式實施例1將100份聚丙烯和0.05份kh550、0.05份ndz-102加入轉速為100轉/min高速混合機進行常溫混合；再加入5份長度為120μm、直徑為6nm的納米nbse2繼續混合；最后加入0.1份硅酮粉繼續混合；總混合時間為2min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為140℃、160℃、160℃、170℃、170℃、180℃、180℃、190℃、190℃、195℃，擠出螺桿長徑比為30，擠出螺桿轉速為150轉/分鐘。實施例2將50重量份聚乙烯、50份聚丙烯和2份dl-411加入轉速為300轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將30份長度約為160μm、直徑為7nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將1份硅酮粉、1份ebs加入進行常溫高速混合，混合時間總長為8min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為140℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃，擠出螺桿長徑比為40，擠出螺桿轉速為350轉/分鐘。實施例3將100重量份pet和1份kh550加入轉速為250轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將20份長度為60μm、直徑為4nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將0.5份硅酮粉、1份ebs加入進行常溫高速混合，總混合時間為4min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為240℃、260℃、270℃、280℃、290℃、290℃、290℃、290℃、290℃、295℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為300轉/分鐘。實施例4將100重量份pa66和0.5份ndz-102、0.2份dl-411加入轉速為300轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將30份長度為180μm、直徑為8nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將0.5份硅酮粉、1份ebs加入進行常溫高速混合，總混合時間為6min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為220℃、240℃、250℃、260℃、270℃、270℃、280℃、280℃、285℃、290℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為320轉/分鐘。實施例5將100重量份pc和0.5份ndz-102、0.2份dl-411加入轉速為180轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將6份長度為80μm、直徑為5nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將1.2份ebs加入進行常溫高速混合，總混合時間為6min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為240℃、260℃、260℃、270℃、270℃、280℃、280℃、290℃、295℃、300℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為280轉/分鐘。實施例6在100重量份pps和0.3份ndz-102、0.2份dl-411加入轉速為220轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將8份長度為100μm、直徑為5nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將0.8份硅酮粉加入進行常溫高速混合，總混合時間為7.5min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為260℃、270℃、280℃、280℃、290℃、290℃、290℃、290℃、295℃、300℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為340轉/分鐘。實施例7將100重量份peek和0.3份ndz-102、0.4份kh550加入轉速為220轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將15份長度為150μm、直徑為4nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將0.7份硅酮粉、0.5份ebs加入進行常溫高速混合，總混合時間為7.5min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為280℃、290℃、300℃、320℃、340℃、340℃、350℃、350℃、355℃、355℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為340轉/分鐘。實施例8將100重量份pa6和0.5份ndz-102、0.2份dl-411加入轉速為150轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將12份長度為180μm、直徑為6nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將0.5份硅酮粉、1份ebs加入進行常溫高速混合，總混合時間為6min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為160℃、200℃、220℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃、235℃、240℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為320轉/分鐘。實施例9將100重量份pa6和0.5份ndz-102、0.2份dl-411加入轉速為150轉/min的高速混合機中進行常溫混合；再將12份長度為140μm、直徑為7nm的納米nbse2加入其中進行常溫高速混合，最后將0.5份硅酮粉、1份ebs加入進行常溫高速混合，總混合時間為6min；將混合后的共混物通過雙螺桿擠出機擠出造粒得耐刮擦復合材料；其中擠出機的各區溫度從喂料段到機頭溫度依次為160℃、200℃、220℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃、235℃、240℃，擠出螺桿長徑比為35，擠出螺桿轉速為320轉/分鐘。對比例1純均聚聚丙烯材料。對比例2按實施例1的組份與制備方法制備對比例2，其區別僅在于將實施例1中的“5份長度約為120μm,直徑在6nm的納米nbse2”改為“4%芥酸酰胺”。對比例3按實施例1的組份與制備方法制備對比例2，其區別僅在于將實施例1中的“5份長度約為120μm,直徑在6nm的納米nbse2”改為“4%硅酮”。將上述實施例1-9和對比例1-3制備的耐刮擦復合材料分別用單螺桿注塑注塑成樣條，然后分別檢測其耐刮擦性能，具體見表1所示。其中單螺桿注塑的溫度從喂料到機頭依次為210℃、225℃、225℃、230℃、230℃，注塑機螺桿長徑比為35，螺桿轉速為320轉/min，注塑壓力為60mpa，螺桿背壓為8mpa，注塑時間為8s，冷卻時間為6s。耐刮擦試驗按pv3952進行檢驗，負荷為10n，通過測定刮擦試樣表面的δl值(即黑白顏色的變化標志)來評判其耐刮擦性能，δl的數值越小，表示材料的耐刮擦性能越好。表1：耐刮擦性能 δl摩擦系數（干磨）磨耗/mg（干磨）對比例13.340.2412.3對比例21.460.3511.7對比例31.810.2912.5實施例10.730.104.3實施例20.910.082.8實施例30.680.073.3實施例40.880.092.5實施例50.740.143.7實施例61.050.053.1實施例70.930.072.6實施例80.660.060.9實施例90.712.71.3從表1可看出，本發明制備的耐刮擦復合材料的耐刮擦性能均顯著優于對比例1-3，所以本發明的耐刮擦復合材料具有優異的耐磨、耐刮擦性能。上述的對實施例的描述是為便于該
技術領域：
的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12