提高工程塑料耐刮擦耐磨的方法

時(shí)間：2021年3月2日 點(diǎn)擊量：1963

01選擇合適的基體樹(shù)脂
通常超高分子量聚乙烯（UHWMPE）是最耐磨的塑料之一，選擇UHWMPE可以較為簡(jiǎn)單地提高材料耐磨性能。另外，高結晶、規整度高的塑料比較耐磨，硬度高的塑料更耐磨，由類(lèi)似苯環(huán)這種大分子組成的塑料比較不耐磨，比如聚苯乙烯。在聚丙烯（PP）改性中，通常采用聚烯烴彈性體（POE）、三元乙丙橡膠（EPDM）、熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠（TPV）(如動(dòng)態(tài)硫化PP/EPDM)來(lái)增韌PP，而彈性體的加入一般會(huì )導致耐刮擦性能下降，因此選擇合適的彈性體非常重要，它們之間耐刮擦性能比較順序如下：TPV＞EPDM＞POE。
02采用耐磨性好的填料
（1）二硫化鉬
二硫化鉬是主要用于尼龍塑料的一種耐磨添加劑。二硫化鉬的作用有如結晶劑，用以增加尼龍的結晶度，使尼龍材料產(chǎn)生一個(gè)較硬和較耐磨的表面。二硫化鉬對金屬有很高的親和力，一旦吸附在金屬表面，二硫化鉬的分子會(huì )填塞金屬表面上用顯微鏡才可看見(jiàn)的毛細孔，并使金屬表面變得更光滑，此點(diǎn)使二硫化鉬成為一個(gè)理想的耐磨添加劑用于尼龍與金屬互相磨擦的場(chǎng)合。
（2）石墨
石墨的化學(xué)結構為一個(gè)獨特的格子狀結構，此獨特的化學(xué)結構使石墨分子在受到很小摩擦力時(shí)會(huì )很容易地互相滑動(dòng)，這種耐磨特性在有水的環(huán)境中尤其重要，因而石墨作為一種理想的耐磨添加劑用于很多置于水中的制件，如水鋪外殼、輪葉(impeller)和關(guān)封(Value seals)。
（3）玻璃纖維
玻璃纖維可使高分子間形成堅固的機械性結合，所以玻璃纖維可以提高熱塑性塑料結構的整體性并改善耐磨性。玻璃纖維提供補強可以提高塑料的熱傳導性和熱變形性，可以顯著(zhù)改善塑料的耐負荷與耐磨能力。
（4）碳纖維
與玻璃纖維的情況相似，碳纖維能大幅改善材料結構的整體性、耐負荷與耐磨能力。和玻璃纖維不同的是碳纖維是一種較軟且刮損性較低的纖維，碳纖維不會(huì )刮傷與其摩擦的鐵質(zhì)或鋼質(zhì)的摩擦表面。
（5）芳香族聚酰胺纖維
芳香族聚酰胺纖維也是耐磨添加劑之一，與玻璃纖維和碳纖維不同，它是最軟和最無(wú)刮損性的纖維，此特性是芳香族聚酰胺纖維在耐磨應用的主要優(yōu)點(diǎn)。
03添加合適的耐磨助劑
（1）聚四氟乙烯（PTFE）
PTFE的摩擦系數很低，在摩擦過(guò)程中PTFE分子會(huì )在零件表面形成潤滑薄膜。PTFE在摩擦力下有很好的潤滑性及耐磨性能，在高負荷應用中，PTFE是最佳的耐磨添加劑。這些高負荷應用包括液壓式活塞環(huán)封、推力墊圈。PTFE含量在非結晶性塑料中一般為15%、而在結晶性塑料中一般為20%。
（2）聚硅氧烷
聚硅氧烷液體是一種會(huì )遷移的耐磨添加劑，當加入熱塑性塑料中，該助劑會(huì )緩慢遷移到零件表面，并形成一層持續不斷的薄膜。聚硅氧烷的粘度逾低，其越能快速遷移到零件表面提供耐磨特性，但聚硅氧烷的粘度不能太低，否則容易揮發(fā)，并會(huì )很快地從零件中消失。
（3）爽滑劑
如油酸酰胺、芥酸酰胺等爽滑劑，當它們被加入到熱塑性塑料中時(shí)，會(huì )遷移到制件的表面產(chǎn)生一個(gè)臘層，在減少摩擦系數同時(shí)也降低刮痕的可見(jiàn)度，缺點(diǎn)是不能徹底改善表面發(fā)粘現象。