碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102161812A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102161812A(43)申请公布日2011.08.24(21)申请号201110142559.4C08K5/098(2006.01)(22)申请日2011.05.30B29D15/00(2006.01)B29B9/06(2006.01)(71)申请人连云港鹰游碳塑材料有限责任公司地址222000江苏省连云港市海州区海州经济开发区振兴路1号(72)发明人张国良徐艳许太尚王宏亮(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人王彦明(51)Int.Cl.C08L59/00(2006.01)C08L61/06(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K7/06(2006.01)C08K3/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮及其制备方法(57)摘要一种碳纤维增强聚甲醛齿轮，采用如下原料制成，聚甲醛树脂、碳纤维短切、二硫化钼、硬脂酸钙、偶联剂，酚醛树脂。其制备方法是：首先将碳纤维进行复合表面处理。然后按所述配方百分比将各原料投入高混机里，充分搅拌，然后进行造粒，最后放入注塑机进行注塑成型。碳纤维短切经复合表面处理，极大地改善了碳纤维表面的浸润性，最大限度提高了碳纤维和聚甲醛基体的界面粘合性，从而大大提高了复合材料的力学性能。采用碳纤维增强耐磨聚甲醛来制造齿轮，比重小、噪音低，减摩耐磨性好、自润滑效果好、抗化学腐蚀、比强度高、比模量大、热膨胀系数小、抗静电而不产生火花等优点，因此代替原有钢件，同时也减轻了工人的劳动强度，节约了能耗。CN10268ACCNN110216181202161813A权利要求书1/1页1.一种碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮，其特征在于：采用如下重量百分比的原料制成，聚甲醛树脂50-85%、碳纤维短切5-40%、二硫化钼5-20%、硬脂酸钙1-3%、偶联剂0.1-2%，酚醛树脂1-10%。2.权利要求1所述的碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮的制备方法，其特征在于：将碳纤维长丝切成4-8mm短切，然后将其放入箱式电炉中，用300-600℃保温30-90分钟，然后停止加热，随炉冷却至常温；将上述氧化后的碳纤维短切用酚醛树脂和偶联剂的溶液进行涂覆，酚醛树脂与偶联剂的重量配比为1~4：0.5~1；将涂覆后的碳纤维短切在空气中晾干，放在侧喂料料斗中加入双螺杆造粒机中，然后按所述配方百分比将各原料投入高混机里，在80-110℃之间进行充分搅拌，使各种原料混合均匀，并使原料保持干燥，含水率低于0.5%，然后通过输送装置进入平行同向双螺杆造粒机进行造粒，最后放入注塑机进行注塑成型。3.根据权利要求2所述的碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮的制备方法，其特征在于：造粒过程中，经过9个加热区加热熔融，然后进行拉条、冷却、烘干、切粒、烘干、打包即得，造粒温度：一区150-190℃，二区150-190℃，三区150-190℃，四区150-190℃，五区160-200℃，六区160-200℃，七区160-200℃，八区160-200℃，九区160-200℃。4.造粒时间：从进料到出料为３-5分钟，在加热区停留的时间为1-2分钟。2CCNN110216181202161813A说明书1/3页碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种机械传动技术，特别是一种碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮及其制备方法。背景技术[0002]在国内外矿业机械设备中，有一种小型钻机叫手持式气动钻机，而气马达作为手持式气动钻机的关键部件，其功能是向钻杆传递转矩，实现钻具的回转。马达由壳体、盖板、齿轮、轴等组成，其中齿轮是它的核心零件，齿轮耐磨性的好坏直接影响气马达的性能与寿命。齿轮在气马达中运转，不但要承受较大的摩擦力和冲击力，还需要良好的尺寸稳定性，同时还要受到工作环境的影响，如粉尘、砂子、酸、碱、盐等腐蚀。因此要求齿轮必须具有高的减摩耐磨性，复杂环境的耐腐蚀性和良好的机械性能。目前，手持式气动钻机上用的齿轮大部分是钢件经加工后再高频渗氮处理，来解决耐磨问题，即使这样还存在以下缺点：比重大、噪音大、加工工艺复杂、减摩耐磨性差、高速运转时容易产生火花、工人操作时劳动强度大、能耗大。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种具有突出的减摩耐磨性、自润滑效果好、抗化学腐蚀、比强度高、比模量大、热膨胀系数小、抗静电而不产生火花，同时减轻工人劳动强度，节约能耗的碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮及其制备方法。[0004]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种碳纤维增强聚甲醛齿轮，其特点是：采用如下重量百分比的原料制成，聚甲醛树脂50-85%、碳纤维短切5-2