一種汽車EPS蝸輪用PA46複合材料的製作方法

2023-04-22 16:21:16 1

本發明屬於高分子材料領域，尤其涉及一種汽車EPS蝸輪用的PA46複合材料。

背景技術：

汽車電子化是當前汽車技術發展的必然趨勢，電動助力轉向系統(EPS)在汽車領域正逐步取代傳統液壓助力轉向，它已成為世界汽車技術發展的研究熱點和前沿技術之一，所以它具有廣泛的應用前景。汽車EPS系統採用蝸輪蝸杆作為減速機構，可以用來增大電動機傳遞給轉向器的轉矩，對系統工作性能的影響較大。因此，該系統對蝸輪及其所用材料的高溫使用性能、耐磨性能和機械性能提出了較高的要求。

EPS蝸輪通常是由兩部分組成，內層是安裝在輸出軸上的金屬輪轂，外層是通過澆鑄或者注塑成型包覆在輪轂外周的高分子樹脂層。目前EPS蝸輪用高分子材料主要由採用澆鑄工藝成型的單體澆鑄尼龍和採用注塑工藝成型的改性尼龍兩種形式，其中單體澆注尼龍材料吸水率高、生產效率低下的缺點，而注塑工藝用改性尼龍承載能力、抗扭矩能力和疲勞強度需要進一步改善。因此開發具有出色力學性能、耐磨性能以及良好的尺寸穩定性的尼龍耐磨材料具有重要意義。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種汽車EPS蝸輪注塑工藝用的PA46複合材料，該材料具有良好的機械性能、出色的耐磨性能、較好的尺寸穩定性等優點。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種汽車EPS蝸輪用PA46複合材料，所述PA46複合材料主要由以下質量份的原料組成：100份尼龍PA46、5～30份玻璃纖維、2～8份成核劑、3～6份耐磨劑、5～12份增韌劑、0.1～2.0份抗氧劑，0.1～2.0份穩定劑。

上述的PA46複合材料，優選的，所述成核劑包括納米蒙脫土、滑石粉、氟化鈣、氧化鎂和聚醚碸的一種或者幾種。

上述的PA46複合材料，優選的，所述耐磨劑包括聚四氟乙烯(PTFE)、石墨、二硫化鉬、石蠟的一種或者幾種。

上述的PA46複合材料，優選的，所述增韌劑包括接枝POE、接枝EPDM、納米二氧化矽、玻璃微珠的一種或者幾種。

PA46是一種具有高熔點和高結晶度的新型聚醯胺樹脂，相比較普通尼龍材料(PA6、PA66)，PA46有高的機械強度與剛性、耐疲勞性、突出的耐蠕變性，並且在高溫環境中能保持這些特性；與此同時，PA46又不失塑料的其它各種優點，如耐腐蝕、輕量化、減震、消音、電絕緣、易成型加工等，這些特徵使PA46與PA6、PA66等其它工程塑料相比，具有很大的技術優勢。

本發明通過將各種組分相互配合，提高了PA46複合材料的機械強度、尺寸穩定性、耐疲勞性能，同時還降低了材料磨損，增加EPS蝸輪產品的使用壽命。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

1)本發明的PA46複合材料具有力學性能優異、耐磨性能出色、尺寸穩定性優良等特點。

2)本發明的PA46複合材料可以通過注塑成型工藝製備汽車EPS蝸輪。

具體實施方式

為了便於理解本發明，下文將結合較佳的實施例對本發明作更全面、細緻地描述，但本發明的保護範圍並不限於以下具體的實施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業術語只是為了描述具體實施例的目的，並不是旨在限制本發明的保護範圍。

除有特別說明，本發明中用到的各種試劑、原料均為可以從市場上購買的商品或者可以通過公知的方法製得的產品。

實施例1：

一種本發明的汽車EPS蝸輪用PA46複合材料，主要由以下質量份的原料組成：10kgPA46、0.8kg玻璃纖維、0.2kg納米蒙脫土、0.6kgPTFE、1kg增韌劑、0.02kg抗氧劑和0.02kg穩定劑。

實施例2：

一種本發明的汽車EPS蝸輪用PA46複合材料，主要由以下質量份的原料組成：10kgPA46、1.5kg玻璃纖維、0.4kg滑石粉、0.2kg石墨、0.3kgPTFE、0.5kg增韌劑、0.01kg抗氧劑和0.01kg穩定劑。

實施例3：

一種本發明的汽車EPS蝸輪用PA46複合材料，主要由以下質量份的原料組成：10kgPA46、2.5kg玻璃纖維、0.4kg成核劑、0.3kg耐磨劑、0.5kg增韌劑、0.02kg抗氧劑和0.02kg穩定劑。

對實施例1-3的汽車EPS蝸輪用PA46複合材料的力學性能進行測試，測試結果如表1所示。

表1 實施例1-3的汽車EPS蝸輪用PA46複合材料的力學性能

將實施例1-3的汽車EPS蝸輪用PA46複合材料製備成汽車EPS蝸輪，測試其性能，結果如表2所示，由表2可以看出，本發明的PA46複合材料製成的汽車EPS蝸輪具有良好的尺寸穩定性和耐疲勞性能。

表2 實施例1-3的汽車EPS蝸輪產品的性能