1.本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種耐磨耐蝕能注塑的高分子復(fù)合材料；本發(fā)明還涉及一種泵用配件制造方法。

背景技術(shù)：

2.泵用材料選擇的考慮因素有：強度、腐蝕、耐磨粒磨損、生產(chǎn)和機械加工性能、維修性能、成本等。常用的泵用材料有鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、黃銅、非金屬材料。泵用非金屬材料主要用于密封，如聚四氟乙烯、氟橡膠、丁腈橡膠等。其中聚四氟乙烯因具有優(yōu)良的耐腐蝕、耐高溫性能多用于化工泵的密封件，適用于250℃內(nèi)幾乎所有的化學(xué)介質(zhì)，其缺點是硬度較高、裝配難度大。近年來，泵用復(fù)合材料的開發(fā)越來越受到重視，cn 206320067 u公開了一種復(fù)合材料的磁力泵用泵軸，泵軸基體材料為金屬材質(zhì)，外表噴涂耐腐、耐磨的非金屬材料，跟據(jù)不同介質(zhì)選用耐腐、耐磨的碳化硅、碳化鎢等，既有足夠的強度和韌性，又有優(yōu)異的耐腐、耐磨性。cn 108070217a公開了一種用于真空泵旋片的復(fù)合材料，復(fù)合材料由玻璃布和多官能縮水甘油型環(huán)氧樹脂組成，復(fù)合材料具有較高硬度以及優(yōu)越的耐酸堿性。已開發(fā)的一些復(fù)合材料遠比黃銅、碳鋼等金屬材料優(yōu)秀。但多數(shù)材料表面硬度不夠，材料強度也不足夠高，尤其是抗剪切強度偏低，在耐磨性、耐砂性方面也有待提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種耐沖擊、耐低溫、耐磨損、耐化學(xué)腐蝕，能注塑加工的高分子復(fù)合材料，它適合用來制備泵用配件；本發(fā)明目的還在于提供一種泵用配件的制造方法。

4.為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，所述復(fù)合材料組分包括35～50質(zhì)量份高密度聚乙烯，20～30質(zhì)量份線性低密度聚乙烯，15～35質(zhì)量份超高分子量聚乙烯，5～15質(zhì)量份增強纖維，1.5～5質(zhì)量份加工助劑；所述復(fù)合材料由干燥后的各組分物料經(jīng)混合、熔融擠出和造粒，通過塑化及均勻混合后制得，其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合；所述超高分子量聚乙烯的分子量為800～1200萬；所述高密度聚乙烯的結(jié)晶度為70%～85%，熔融指數(shù)為15～20g/10min；所述線性低密度聚乙烯的結(jié)晶度為55%～70%，熔融指數(shù)為30～50g/10min；所述增強纖維包括均經(jīng)表面改性劑表面活化后的玄武巖纖維、六鈦酸鉀晶須、海泡石纖維中的一種或任意二種的混合物，增強纖維表面活化過程使用纖維0.5wt%～1.5wt%的表面改性劑，裝袋活化時間不低于20h，所述表面改性劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑兩者中的一種或兩者的混合物；所述加工助劑包括增塑劑、成核劑、潤滑劑、導(dǎo)熱劑、抗氧劑中的至少一種。

5.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，所述增塑劑為1～3質(zhì)量份馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；所述馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的分子量為1000～1499。

6.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，所述成核劑為0.1～0.5質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑。

7.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，所述潤滑劑為0.1～0.7質(zhì)量份氧化聚乙烯蠟。

8.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，所述導(dǎo)熱劑為0.2～0.5質(zhì)量份氧化石墨烯。

9.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，所述抗氧劑為0.1～0.3質(zhì)量份抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧劑168的一種或二種以上的組合。

10.為了解決上述技術(shù)問題，另一方面，本發(fā)明提供泵用配件制造方法，包括以下步驟：將包括干燥后的35～50質(zhì)量份高密度聚乙烯、20～30質(zhì)量份線性低密度聚乙烯、15～35質(zhì)量份超高分子量聚乙烯、5～15質(zhì)量份增強纖維、1.5～5質(zhì)量份加工助劑混合、熔融擠出和造粒，通過塑化及均勻混合后制得注塑級復(fù)合材料，其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合；得到的注塑級復(fù)合材料，通過注塑成型生產(chǎn)泵用配件，注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃；所述超高分子量聚乙烯的分子量為800～1200萬；所述高密度聚乙烯的結(jié)晶度為70%～85%，熔融指數(shù)為15～20g/10min；所述線性低密度聚乙烯的結(jié)晶度為55%～70%，熔融指數(shù)為30～50g/10min；所述增強纖維包括均經(jīng)表面改性劑表面活化后的玄武巖纖維、六鈦酸鉀晶須、海泡石纖維中的一種或任意二種的混合物，增強纖維表面活化過程使用纖維0.5wt%～1.5wt%的表面改性劑，裝袋活化時間不低于20h，所述表面改性劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑兩者中的一種或兩者的混合物；所述加工助劑包括增塑劑、成核劑、潤滑劑、導(dǎo)熱劑、抗氧劑中的至少一種。

11.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的泵用配件制造方法，所述混合、熔融擠出和造粒過程采用雙螺桿擠出機完成，熔融擠出過程分為十一個工作溫區(qū)，溫度設(shè)置為：一區(qū)160～180℃，二區(qū)190～210℃，三區(qū)220～240℃，四～十區(qū)240～260℃，頭區(qū)溫度：240～260℃；熔融擠出過程中的螺桿轉(zhuǎn)速為350～450rpm；其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，在第四～六工作溫區(qū)加入。

12.作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的泵用配件制造方法，所述增塑劑為1～3質(zhì)量份分子量為1000～1499的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；所述成核劑為0.1～0.5質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑；所述潤滑劑為0.1～0.7質(zhì)量份氧化聚乙烯蠟；所述導(dǎo)熱劑為0.2～0.5質(zhì)量份氧化石墨烯；所述抗氧劑為0.1～0.3質(zhì)量份抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧劑168的一種或二種以上的組合。

13.在不沖突的情況下，前述優(yōu)選方案可單獨或組合實施。

14.超高分子量聚乙烯(uhmwpe)，一般是指粘均分子量大于100

×

104g/mol的乙烯高聚物，具有很好的耐沖擊、耐低溫、耐磨損、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點，但是也具有極高的熔體粘度、很低的傳熱效率等特性。超高分子量聚乙烯熔體粘度高、導(dǎo)熱性差，超高分子量聚乙烯又是一種難加工的材料，很多連續(xù)化加工方法都不適用，形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件也難以成型，現(xiàn)有技術(shù)不能采用注塑成型的方法制造機械零配件。增強纖維的加入，雖能改善材料的力學(xué)性能，但降低了材料的能注塑性能，使材料更難于采用注塑成型的方法制造機械零配件。

高密度聚乙烯耐酸堿，耐有機溶劑，電絕緣性優(yōu)良，低溫時，仍能保持一定的韌性，但是力學(xué)性能較差，透氣差，易變形，易老化，易發(fā)脆，易應(yīng)力開裂，表面硬度低，常用高密度聚乙烯結(jié)晶度為80%～90%。線性低密度聚乙烯盡管能注塑成型，但其表面硬度不夠，材料強度也不夠高，尤其是抗剪切強度偏低，因此耐磨性、耐砂性有待提高。通常認為這三種材料均不適合用作生產(chǎn)泵用配件的材料。本發(fā)明在超高分子量聚乙烯中添加高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯來使得復(fù)合材料可擠出、便于注塑成型，通過調(diào)整高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的含量和熔融指數(shù)來提高超高分子量聚乙烯含量，從而提高材料的耐磨性等性能，通過加入增強纖維來改善材料的力學(xué)性能，滿足復(fù)合材料對力學(xué)性能、耐磨性、耐砂性和耐蝕性的性能要求。高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、增強纖維與超高分子量聚乙烯結(jié)合能夠改善所得復(fù)合材料的綜合性能，且不會大幅度降低超高分子量聚乙烯的優(yōu)異性。增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，避免過多地切斷增強纖維，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。

15.優(yōu)選馬來酸酐接枝改性低分子量的聚乙烯蠟，可有效改善復(fù)合材料的相容性，提高其流動性，降低成型加工溫度，改善材料的加工性能。

16.uhmwpe的耐磨性居塑料之冠，是普通pe的幾倍到幾十倍，且其耐磨性能隨著分子量的提高而遞增。作為泵用配件應(yīng)用，導(dǎo)軸承要求高的耐磨性、耐砂性和耐蝕性，在軸（或安裝在軸上的軸套）材料和表面質(zhì)量（表面硬度、粗糙度等）一定的情況下，泵的壽命就主要取決于導(dǎo)軸承的使用壽命。本發(fā)明獲得的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料具有高耐磨性、耐腐蝕、較高表面硬度、較低的線膨脹系數(shù)和適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ浚赛S銅、碳鋼等金屬材料優(yōu)秀，主要應(yīng)用于要求耐磨、耐砂和耐腐蝕工程領(lǐng)域，如導(dǎo)軸承、軸套等，應(yīng)用價值突出。

具體實施方式

17.為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例只用于解釋本發(fā)明，不應(yīng)理解對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。

18.本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，制備原料包括干燥后的35～50質(zhì)量份高密度聚乙烯、20～30質(zhì)量份線性低密度聚乙烯、15～35質(zhì)量份超高分子量聚乙烯、5～15質(zhì)量份增強纖維、1.5～5質(zhì)量份加工助劑，將各原料混合、熔融擠出和造粒，通過塑化及均勻混合后制得注塑級復(fù)合材料，其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合?；旌?、熔融擠出和造粒過程采用雙螺桿擠出機擠出造粒，熔融擠出過程分為十一個工作溫區(qū)，溫度設(shè)置為：一區(qū)160～180℃，二區(qū)190～210℃，三區(qū)220～240℃，四～十區(qū)240～260℃，頭區(qū)溫度：240～260℃；熔融擠出過程中的螺桿轉(zhuǎn)速為350～450rpm；其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，增強纖維在第四～六工作溫區(qū)加入。

19.得到的注塑級復(fù)合材料，通過注塑成型生產(chǎn)泵用配件，注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃。

20.本發(fā)明中超高分子量聚乙烯的分子量為800～1200萬；所述高密度聚乙烯的結(jié)晶度為70%～85%，熔融指數(shù)為15～20g/10min；所述線性低密度聚乙烯的結(jié)晶度為55%～70%，熔融指數(shù)為30～50g/10min；所述增強纖維包括均經(jīng)表面改性劑表面活化后的玄武巖纖維、六鈦酸鉀晶須、海泡石纖維中的一種或任意二種的混合物，增強纖維表面活化過程使用纖

維0.5wt%～1.5wt%的表面改性劑，裝袋活化時間不低于20h，所述表面改性劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑兩者中的一種或兩者的混合物；所述加工助劑包括增塑劑、成核劑、潤滑劑、導(dǎo)熱劑、抗氧劑中的至少一種。

21.在本發(fā)明中，增塑劑優(yōu)選1～3質(zhì)量份分子量為1000～1499的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟。通常聚乙烯蠟的分子量為1500～5000，優(yōu)選改性低分子量馬來酸酐接枝聚乙烯蠟，可提高材料的相容性，降低成型加工溫度，改善材料的加工性能。

22.在本發(fā)明中，成核劑優(yōu)選為0.1～0.5質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑。

23.在本發(fā)明中，潤滑劑優(yōu)選為0.1～0.7質(zhì)量份氧化聚乙烯蠟。

24.在本發(fā)明中，導(dǎo)熱劑優(yōu)選為0.2～0.5質(zhì)量份氧化石墨烯。

25.在本發(fā)明中，抗氧劑使用量為0.1～0.3質(zhì)量份，抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧劑168的一種或二種以上的組合。

26.實施例1：本實施例中，原料為：高密度聚乙烯，43質(zhì)量份，結(jié)晶度為70% ，熔融指數(shù)為17g/10min；購買于埃克森美孚公司生產(chǎn)的高密度聚乙烯。

27.線性低密度聚乙烯，25質(zhì)量份，結(jié)晶度為62%，熔融指數(shù)為40g/10min；購買于?？松梨诠旧a(chǎn)的線性低密度聚乙烯。

28.超高分子量聚乙烯，25質(zhì)量份，分子量為800～1200萬；購買于美國泰科納公司生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯。

29.增強纖維，10質(zhì)量份；玄武巖纖維，浙江石金玄武巖纖維有限公司生產(chǎn)。增強纖維表面活化過程使用纖維1.0wt%的表面改性劑，表面改性劑使用kh

?

550硅烷偶聯(lián)劑，表面活化及干燥按現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)在實驗室處理，增強纖維須先通過表面改性劑進行表面活化裝袋20h后備用。

30.加工助劑，增塑劑使用2質(zhì)量份分子量為1000～1499的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；成核劑使用0.3質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑；潤滑劑使用0.4質(zhì)量份上海合才化工原料有限公司ope618氧化聚乙烯蠟；導(dǎo)熱劑使用0.35質(zhì)量份氧化石墨烯（采用hummers法，由石墨經(jīng)氧化

?

剝離方法自制獲得）；抗氧劑使用0.2質(zhì)量份抗氧劑1010。

31.首先，采用表面改性劑處理增強纖維后，封袋活化20h以上待用。所有原料按各自要求的溫度和時間進行干燥后待用。

32.按比例稱量高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯在臥式高速混合機中混合1～3min后，在50～80℃下加入加工助劑后再混合2～3min，加入超高分子量聚乙烯再混合2～3min，然后輸送至雙螺桿擠出機進行熔融擠出、造粒，雙螺桿擠出機分為十一個工作溫區(qū)，溫度設(shè)置為：一區(qū)160～180℃，二區(qū)190～210℃，三區(qū)220～240℃，四～十區(qū)240～260℃，頭區(qū)溫度：240～260℃；熔融擠出過程中的螺桿轉(zhuǎn)速為350～450rpm；經(jīng)處理后的增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，增強纖維在雙螺桿擠出機的第四～六工作溫區(qū)加入。造粒后得到的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，經(jīng)干燥后，用注塑成型機生產(chǎn)泵用配件，實施例中注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃。

33.實施例2：

本實施例中，原料為：高密度聚乙烯，50質(zhì)量份，結(jié)晶度為85%，熔融指數(shù)為20g/10min；購買于?？松梨诠旧a(chǎn)的線性低密度聚乙烯。

34.線性低密度聚乙烯，30質(zhì)量份，結(jié)晶度為70%，熔融指數(shù)為50g/10min；購買于埃克森美孚公司生產(chǎn)的線性低密度聚乙烯。

35.超高分子量聚乙烯，15質(zhì)量份，分子量為800～1200萬；購買于美國泰科納公司生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯。

36.增強纖維，5質(zhì)量份；海泡石纖維，河北宏利海泡石絨有限公司生產(chǎn)。增強纖維表面活化過程使用纖維1.5wt%的表面改性劑，表面改性劑使用kh

?

550硅烷偶聯(lián)劑和美國kenrich公司kr

?

12鈦酸酯偶聯(lián)劑按質(zhì)量比1：1的混合物，表面活化及干燥按現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)在實驗室處理，增強纖維須先通過表面改性劑進行表面活化裝袋20h后備用。

37.加工助劑，增塑劑使用1質(zhì)量份分子量為1000～1499的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；成核劑使用0.5質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑；潤滑劑使用0.7質(zhì)量份上海合才化工原料有限公司ope618氧化聚乙烯蠟；導(dǎo)熱劑使用0.2質(zhì)量份氧化石墨烯（采用hummers法，由石墨經(jīng)氧化

?

剝離方法自制獲得）；抗氧劑使用0.3質(zhì)量份抗氧劑168。

38.首先，采用表面改性劑處理增強纖維后，封袋活化20h以上待用。所有原料按各自要求的溫度和時間進行干燥后待用。

39.按比例稱量高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯在臥式高速混合機中混合1～3min后，在50～80℃下加入加工助劑后再混合2～3min，加入超高分子量聚乙烯再混合2～3min，然后輸送至雙螺桿擠出機進行熔融擠出、造粒，雙螺桿擠出機分為十一個工作溫區(qū)，溫度設(shè)置為：一區(qū)160～180℃，二區(qū)190～210℃，三區(qū)220～240℃，四～十區(qū)240～260℃，頭區(qū)溫度：240～260℃；熔融擠出過程中的螺桿轉(zhuǎn)速為350～450rpm；經(jīng)處理后的增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，增強纖維在雙螺桿擠出機的第四～六工作溫區(qū)加入。造粒后得到的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，經(jīng)干燥后，用注塑成型機生產(chǎn)泵用配件，實施例中注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃。

40.實施例3：本實施例中，原料為：高密度聚乙烯，35質(zhì)量份，結(jié)晶度為70%，熔融指數(shù)為15g/10min；購買于?？松梨诠旧a(chǎn)的高密度聚乙烯。

41.線性低密度聚乙烯，20質(zhì)量份，結(jié)晶度為55%，熔融指數(shù)為30g/10min；購買于?？松梨诠旧a(chǎn)的線性低密度聚乙烯。

42.超高分子量聚乙烯，35質(zhì)量份，分子量為800～1200萬；購買于美國泰科納公司生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯。

43.增強纖維，15質(zhì)量份；六鈦酸鉀晶須，上海晶須復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)。增強纖維表面活化過程使用纖維0.5wt%的表面改性劑，表面改性劑使用美國kenrich公司kr

?

12鈦酸酯偶聯(lián)劑，表面活化及干燥按現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)在實驗室處理，增強纖維須先通過表面改性劑進行表面活化裝袋20h后備用。

44.加工助劑，增塑劑使用3質(zhì)量份分子量為1000～1499的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；成

核劑使用0.1質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑；潤滑劑使用0.1質(zhì)量份上海合才化工原料有限公司ope618氧化聚乙烯蠟；導(dǎo)熱劑使用0.5質(zhì)量份氧化石墨烯（采用hummers法，由石墨經(jīng)氧化

?

剝離方法自制獲得）；抗氧劑使用0.1質(zhì)量份抗氧劑264。

45.首先，采用表面改性劑處理增強纖維后，封袋活化20h以上待用。所有原料按各自要求的溫度和時間進行干燥后待用。

46.按比例稱量高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯在臥式高速混合機中混合1～3min后，在50～80℃下加入加工助劑后再混合2～3min，加入超高分子量聚乙烯再混合2～3min，然后輸送至雙螺桿擠出機進行熔融擠出、造粒，雙螺桿擠出機分為十一個工作溫區(qū)，溫度設(shè)置為：一區(qū)160～180℃，二區(qū)190～210℃，三區(qū)220～240℃，四～十區(qū)240～260℃，頭區(qū)溫度：240～260℃；熔融擠出過程中的螺桿轉(zhuǎn)速為350～450rpm；經(jīng)處理后的增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，增強纖維在雙螺桿擠出機的第四～六工作溫區(qū)加入。造粒后得到的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，經(jīng)干燥后，用注塑成型機生產(chǎn)泵用配件，實施例中注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃。

47.對比例1采用實施例1中的原料，按照如下質(zhì)量份稱量各主料：高密度聚乙烯30質(zhì)量份，線性低密度聚乙烯15質(zhì)量份，超高分子量聚乙烯40質(zhì)量份，增強纖維10質(zhì)量份。其他原料的用量與實施例1相同。

48.對比例2采用實施例1中的原料，按照如下質(zhì)量份稱量各主料：高密度聚乙烯55質(zhì)量份，線性低密度聚乙烯35質(zhì)量份，超高分子量聚乙烯10質(zhì)量份，增強纖維15質(zhì)量份。其他原料的用量與實施例1相同。

49.對比例3采用實施例1中的原料，按照如下質(zhì)量份稱量各主料，高密度聚乙烯43質(zhì)量份，線性低密度聚乙烯25質(zhì)量份，超高分子量聚乙烯25質(zhì)量份，主料中不添加增強纖維，其他原料的用量與實施例1相同。

50.對比例4采用實施例1中的原料，不同之處在于原料不包括超高分子量聚乙烯，主料中高密度聚乙烯55質(zhì)量份，線性低密度聚乙烯35質(zhì)量份，其他原料的比例與實施例1相同。

51.對比例5采用實施例1中的原料，不同之處在于原料中的超高分子量聚乙烯選用分子量為150～750萬；熱變形溫度(0.46mpa)85℃，熔點130～136℃的超高分子量聚乙烯，其他原料的比例與實施例1相同。

52.對比例6采用實施例1中的原料，不同之處在于原料中的高密度聚乙烯選用結(jié)晶度為80%～90%，熔融指數(shù)為1.0～3.0g/10min的高密度聚乙烯，其他原料的比例與實施例1相同。

53.對比例7采用實施例1中的原料，不同之處在于原料中的線性低密度聚乙烯選用結(jié)晶度為50%～55%，熔融指數(shù)為2.0～4.5g/10min的線性低密度聚乙烯，其他原料的比例與實施例1

相同。

54.對比例8采用實施例1中的原料，不同之處在于原料中的增塑劑選用分子量1500～5000的聚乙烯蠟增塑劑，其他原料的比例與實施例1相同。

55.將實施例1～3和對比例1～7所得耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，進行注塑成型制樣，測試性能，具體的測試方法如下：剪切強度按gb/t3354

?

2005纖維增強塑料縱橫剪切試驗方法進行測試；拉伸強度和彈性模量按gb/t1040

?

2008塑料拉伸性能的測定進行測試；沖擊強度按gb/t1043.1

?

2008塑料簡支染缺口沖擊性能的測定進行測試；摩擦系數(shù)按gb 10006

?

1988塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定方法進行測試；磨損量按gb/t 12444.1

?

1990金屬磨損試驗方法 mm型磨損試驗方法進行測試；導(dǎo)熱系數(shù)按astm d5470熱導(dǎo)性電絕緣材料的熱傳輸特性測定方法進行測試；耐磨性測試：按照iso15527方法測試耐磨性。

56.耐砂性測試：采用臥式磨損試驗機（自配砂水測試夾具）進行材料耐砂水磨損性能，水中砂含量分別為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%，測試時間：2h；載荷500n；轉(zhuǎn)速：200rpm。以在上述條件下，質(zhì)量損失大小進行評價。質(zhì)量損失1%以下為優(yōu)秀，質(zhì)量損失2～5%，質(zhì)量損失6～10%為一般，質(zhì)量損失>10%為差。

57.耐蝕性測試：將各種材料樣品在冰醋酸、乙醇、溶劑油、60%強堿、20%鹽水溶液、30%硫酸、王水中分別放置8h以上，觀察樣品的表面變化情況。

58.表1實施例1～3所得產(chǎn)品的性能測試結(jié)果

表2對比例1～8所得產(chǎn)品的性能測試結(jié)果檢測結(jié)果表明：本發(fā)明通過添加高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯來使得復(fù)合材料可擠出、便于注塑成型，通過調(diào)整高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的含量和熔融指數(shù)來提高超高分子量聚乙烯含量，從而提高材料的耐磨性等性能，滿足復(fù)合材料對耐磨性、耐砂性（能耐≤25%河砂）和耐蝕性（能適用于除濃硫酸、濃硝酸以外的腐蝕性環(huán)境）的性能要求，高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、增強纖維與超高分子量聚乙烯結(jié)合能夠改善所得復(fù)合材料的流動性，注塑性能和力學(xué)性能，且不會大幅度降低超高分子量聚乙烯的優(yōu)異性。本發(fā)明提供的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料適合泵用配件的制造。超高分子量聚乙烯對材料的綜合性能具有較大的影響，超高分子量聚乙烯比例較低時，材料的耐磨性、耐砂性和耐蝕性均下降，但超高分子量聚乙烯比例過高時，不適宜注塑加工；增強纖維的引入，能改善復(fù)合材料的力學(xué)性能； 選用分子量為800～1200萬超高分子量聚乙烯有利于提高復(fù)合材料的耐磨、耐砂性能；選用低結(jié)晶度、高熔融指數(shù)的高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯，選用低分子量馬來酸酐接枝聚乙烯蠟，有利于改善所得復(fù)合材料的流動性和注塑性能，擴大超高分子量聚乙烯的用量，從而提高復(fù)合材料的性能。

59.本發(fā)明獲得的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料具有高耐磨性、優(yōu)良的耐腐蝕性和適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ?，比黃銅、碳鋼等金屬材料優(yōu)秀，而又能采用注塑工藝生產(chǎn)產(chǎn)品，能用于生產(chǎn)耐磨、耐砂和耐腐蝕產(chǎn)品，如導(dǎo)軸承、軸套等，應(yīng)用價值突出。

60.顯然，本發(fā)明不限于以上優(yōu)選實施方式，還可在本發(fā)明權(quán)利要求和說明書限定的精神內(nèi)，進行多種形式的變換和改進，能解決同樣的技術(shù)問題，并取得預(yù)期的技術(shù)效果，故不重述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接或聯(lián)想到的所有方案，只要在權(quán)利要求限定的精神之內(nèi)，也屬于本發(fā)明的保護范圍。技術(shù)特征：

1.一種耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料組分包括35～50質(zhì)量份高密度聚乙烯，20～30質(zhì)量份線性低密度聚乙烯，15～35質(zhì)量份超高分子量聚乙烯，5～15質(zhì)量份增強纖維，1.5～5質(zhì)量份加工助劑；干燥后的各組分物料經(jīng)混合、熔融擠出和造粒，通過塑化及均勻混合后制得注塑級復(fù)合材料，其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合；所述超高分子量聚乙烯的分子量為800～1200萬；所述高密度聚乙烯的結(jié)晶度為70%～85%，熔融指數(shù)為15～20g/10min；所述線性低密度聚乙烯的結(jié)晶度為55%～70%，熔融指數(shù)為30～50g/10min；所述增強纖維包括均經(jīng)表面改性劑表面活化后的玄武巖纖維、六鈦酸鉀晶須、海泡石纖維中的一種或任意二種的混合物，增強纖維表面活化過程使用纖維0.5wt%～1.5wt%的表面改性劑，裝袋活化時間不低于20h，所述表面改性劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑兩者中的一種或兩者的混合物；所述加工助劑包括增塑劑、成核劑、潤滑劑、導(dǎo)熱劑、抗氧劑中的至少一種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，其特征在于，所述增塑劑為1～3質(zhì)量份馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；所述馬來酸酐接枝聚乙烯蠟的分子量為1000～1499。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，其特征在于，所述成核劑為0.1～0.5質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，其特征在于，所述潤滑劑為0.1～0.7質(zhì)量份氧化聚乙烯蠟。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱劑為0.2～0.5質(zhì)量份氧化石墨烯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑為0.1～0.3質(zhì)量份抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧劑168的一種或二種以上的組合。7.一種泵用配件制造方法，其特征在于，包括以下步驟：將包括干燥后的35～50質(zhì)量份高密度聚乙烯、20～30質(zhì)量份線性低密度聚乙烯、15～35質(zhì)量份超高分子量聚乙烯、5～15質(zhì)量份增強纖維、1.5～5質(zhì)量份加工助劑混合、熔融擠出和造粒，通過塑化及均勻混合后制得注塑級復(fù)合材料，其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合；得到的注塑級復(fù)合材料，通過注塑成型生產(chǎn)泵用配件，注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃；所述超高分子量聚乙烯的分子量為800～1200萬；所述高密度聚乙烯的結(jié)晶度為70%～85%，熔融指數(shù)為15～20g/10min；所述線性低密度聚乙烯的結(jié)晶度為55%～70%，熔融指數(shù)為30～50g/10min；所述增強纖維包括均經(jīng)表面改性劑表面活化后的玄武巖纖維、六鈦酸鉀晶須、海泡石纖維中的一種或任意二種的混合物，增強纖維表面活化過程使用纖維0.5wt%～1.5wt%的表面改性劑，裝袋活化時間不低于20h，所述表面改性劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑兩者中的一種或兩者的混合物；所述加工助劑包括增塑劑、成核劑、潤滑劑、導(dǎo)熱劑、抗氧劑中的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泵用配件制造方法，其特征在于，所述混合、熔融擠出和造粒過程采用雙螺桿擠出機完成，熔融擠出過程分為十一個工作溫區(qū)，溫度設(shè)置為：一區(qū)160～180℃，二區(qū)190～210℃，三區(qū)220～240℃，四～十區(qū)240～260℃，頭區(qū)溫度：240～260℃；熔

融擠出過程中的螺桿轉(zhuǎn)速為350～450rpm；其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合，在第四～六工作溫區(qū)加入。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泵用配件制造方法，其特征在于，所述增塑劑為1～3質(zhì)量份分子量為1000～1499的馬來酸酐接枝聚乙烯蠟；所述成核劑為0.1～0.5質(zhì)量份美利肯hpn

?

20e成核劑；所述潤滑劑為0.1～0.7質(zhì)量份氧化聚乙烯蠟；所述導(dǎo)熱劑為0.2～0.5質(zhì)量份氧化石墨烯；所述抗氧劑為0.1～0.3質(zhì)量份抗氧劑1010、抗氧劑264、抗氧劑168的一種或二種以上的組合。

技術(shù)總結(jié)

耐磨耐蝕能注塑的復(fù)合材料及泵用配件制造方法，將包括干燥后的35～50質(zhì)量份高密度聚乙烯、20～30質(zhì)量份線性低密度聚乙烯、15～35質(zhì)量份超高分子量聚乙烯、5～15質(zhì)量份增強纖維、1.5～5質(zhì)量份加工助劑混合、熔融擠出和造粒，通過塑化及均勻混合后制得注塑級復(fù)合材料，其中增強纖維采用側(cè)向喂料后加入方式與其它物料混合；得到的注塑級復(fù)合材料，通過注塑成型生產(chǎn)泵用配件，注塑成型溫度設(shè)置為：一區(qū)180～200℃，二～四區(qū)230～270℃，注塑壓力：80～120Pa，流量為注塑機最大流量的70%～90%，模具溫度：60～80℃。60～80℃。

技術(shù)研發(fā)人員：王水江 高慶凱 趙浩亮 黃發(fā)

受保護的技術(shù)使用者：長沙三昌泵業(yè)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.23

技術(shù)公布日：2021/12/7