技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種車用玻璃升降器導軌材料及其制備方法和應用。
背景技術(shù)
車窗玻璃升降器導軌一直是用鋼材來制備，因鋼材有很好的剛性及耐磨性。但隨著汽車行業(yè)輕量化及節(jié)能化的要求以來，越來越多的金屬件被塑料件取代。
聚酰胺尼龍6和尼龍66具有很好的機械性能優(yōu)異、摩擦系數(shù)低、耐磨損且具有自潤滑性而被廣泛用于各種耐磨器件，如齒輪、凸輪及軸承等，但針對需要高剛性、潤滑性及外觀等要求較高的車窗玻璃升降器導軌制件時，其強度和耐磨性能還不能滿足使用要求。玻璃纖維增強尼龍可提高材料的剛性，但玻纖增強尼龍的摩擦系數(shù)也會大幅度增大。
US 5416154公開了一種通過加入石墨、聚四氟乙烯和硅油到增強半芳香尼龍材料改善材料的耐磨性，制備出具有良好的自潤滑性能的尼龍滑動軸承；CN 1043776公開了一種自潤滑軸承材料，通過在尼龍中加入高純石墨、二硫化鉬、二硫化鎢及碳纖維制備良好機械性能、耐磨性及潤滑性材料。這些技術(shù)雖然在一定程度上改善了尼龍材料的潤滑性，但也存在一些問題：石墨和二硫化鉬為深色物質(zhì)，加入尼龍中會影響產(chǎn)品的外觀，同時石墨和二硫化鉬的加入會在一定程度上降低材料的強度和韌性。聚四氟乙烯價格較貴且與尼龍的相容性差，也會導致材料的力學性能的降低和成本的提高。
因此，開發(fā)一種剛性高、潤滑性及外觀良好的增強尼龍材料具有較好的應用前景。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的首要目的在于提供一種剛性高、潤滑性及外觀良好的車用玻璃升降器導軌材料。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述車用玻璃升降器導軌材料的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種車用玻璃升降器導軌材料，按重量份數(shù)計，包括以下組分：
尼龍樹脂100份；
支化尼龍2~20份；
玻璃纖維20~60份；
二硫化鉬0.5~5份；
有機硅潤滑劑0.5~5份；
浮纖改善劑0.5~2份；
其他助劑0.1~2份。
所述尼龍樹脂為PA6、PA66或二者混合物，其特性粘度2.0~3.0dL/g、相對密度1.12~1.14 g/cm3、熔點220~270℃。
所述支化尼龍為星型結(jié)構(gòu)，特性粘度0.2~1dL/g、相對密度1.11~1.13 g/cm3、熔點210~230℃。
所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，其直徑為5~24 um，長度為3~9mm，玻璃纖維含量優(yōu)選40-60重量份。
所述二硫化鉬的目數(shù)為10000-25000，純度99.9%以上。
所述有機硅潤滑劑為硅酮母粒，其分子量大于1000，硅含量50%以上，常溫下呈固態(tài)。
所述浮纖改善劑為苯胺黑復合物，以PA6樹脂為基體，苯胺黑的含量為30~50%，所述浮纖改善劑可以降低尼龍材料的結(jié)晶溫度及改善流動性。
所述其他助劑為抗氧劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、脫模劑或成核劑的一種或幾種的混合物。
所述的抗氧劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能，通?？蛇x自酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類的復合物中的一種或幾種復配。
所述的光穩(wěn)定劑可以提高材料在使用過程中的耐光老化性能，可為受阻胺類、苯并三唑類、苯并噁嗪酮類復合物中的一種或幾種復配。
所述的潤滑劑為低分子酯類硬脂酸、金屬皂（Cast、Znst）、硬脂酸復合酯或酰胺類（芥酸酰胺）中的一種或幾種復配。
所述的成核劑為長鏈線性飽和羧酸鈉鹽，因其與傳統(tǒng)成核劑(如滑石粉)相比，不僅能提高材料的結(jié)晶度還能生成一些小球晶體，使得尼龍樹脂力學性能最優(yōu)化。
本發(fā)明所述的車用玻璃升降器導軌材料的制備方法，包括以下步驟：
將尼龍樹脂、支化尼龍、二硫化鉬、有機硅潤滑劑、浮纖改善劑及其他助劑高速混合機中混合1-2分鐘得到預混料，預混料經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出，玻璃纖維側(cè)喂，造粒制得成品。
本發(fā)明所述的材料在適用于制備車窗玻璃升降器導軌。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
本發(fā)明通過在增強尼龍體系中引入二硫化鉬和有機硅潤滑劑，可降低玻璃升降器導軌與滑塊制件的摩擦，在不影響力學性能的基礎(chǔ)上大大提高了材料的潤滑效果；同時使用支化尼龍和浮纖改善劑能明顯改善材料的外觀，特別是高玻纖含量體系的外觀改善情況更加明顯。本發(fā)明制備得到的增強尼龍材料剛性高、潤滑性及外觀良好，適用于制備車用升降器導軌材料。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明，以下實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。
本發(fā)明的實施例采用以下原料：
聚酰胺-1，金發(fā)科技股份有限公司，特性粘度2.4dL/g，牌號PA6-1；
聚酰胺-3，金發(fā)科技股份有限公司，特性粘度2.4dL/g，牌號PA66-1；
支化尼龍，株洲時代新材有限公司，特性粘度0.8 dL/g，牌號為XC030；
玻纖，ECS303W-3，重慶國際復合材料有限公司，直徑為13um；
玻纖，ECS 301T-3，泰山玻璃纖維有限公司，直徑26um，扁平比1:4；
二硫化鉬，RACO1，日本日高公司，純度99.9%以上，18000目；
有機硅潤滑劑，MB50-002母粒，道康寧公司，LDPE為載體，有機硅含量>50% ;
苯胺黑，N54/1033，高萊公司，PA6為基體，苯胺黑為填充物，含量各占50%；
脫模劑，OP蠟，克萊恩公司；
抗氧劑，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯，瑞士汽巴公司，1010；
材料性能測試方法：
（1）拉伸強度：按ISO527測試；玻纖增強速度為10mm/min；
（2）熔體流動速率（MFR）：按ISO1133測試，條件為275℃，2.16Kg；
（3）摩擦系數(shù)及體積磨損率：在MM-200型摩擦磨損試驗機上進行的，測試條件：負荷200N，速度0.42m/s，干摩擦，大氣環(huán)境(23℃)；
（4）光澤度測試：按照ISO 2813測試，測試角度為60度。
實施例1~10和對比例1~14
把干燥后的尼龍樹脂、支化尼龍樹脂、二硫化鉬、玻纖(側(cè)喂)、有機硅潤滑劑、苯胺黑及助劑按照表1~2中記載的比例加入雙螺桿擠出機中（螺桿直徑為35mm, 長徑比L/D=36）。其中雙螺桿擠出機各螺筒溫度(由加料口到機頭)分別是：140℃、250℃、260℃、260℃、260℃、270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，喂料量50kg/h。將上述的得到的產(chǎn)品在120℃的烘箱里面干燥3-4小時后注塑標準樣條，注塑溫度為250℃。注塑好的標準樣條在25℃，50%的相對濕度下放置24小時后再測試性能。性能測試結(jié)果見表1-2。
表1車用玻璃升降器導軌材料的組分及性能測試結(jié)果（表中組份含量為重量份）
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