一、尼龍的摩擦磨損,到底受哪些因素影響?
二、提升尼龍摩擦磨損性能,常見的改性方案
1.玻纖增強 + 潤滑復合改性
這是最常用的方案,首先,添加玻纖,提升尼龍的剛性和耐熱性,減少受力變形,同時,添加潤滑劑,降低摩擦系數,解決玻纖增強之后,摩擦系數升高的問題,這個方案,適配高負載的傳動部件,比如,汽車的齒輪、工業的軸承,改性之后,耐磨性能可以提升 3-5 倍,摩擦系數可以降到 0.2 以下。
2.固體潤滑劑改性
添加固體潤滑劑,比如,PTFE、石墨、二硫化鉬,這些材料,本身的自潤滑性非常好,可以在摩擦的表面,形成一層潤滑膜,降低摩擦系數,減少磨損,比如,添加 PTFE 的尼龍,摩擦系數可以降到 0.15 以下,耐磨性能可以提升 5-10 倍,這個方案,適配低負載、高速的滑動部件,比如,打印機的滑塊、家電的導軌。
3.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)共混改性
超高分子量聚乙烯,本身的耐磨性能,是所有塑料里最好的,把它和尼龍共混,可以大幅提升尼龍的耐磨性能,同時,還可以保持尼龍的強度和耐溫性能,這個方案,適配有沖擊、有磨損的場景,比如,礦山的輸送部件、工程機械的滑塊,改性之后,耐磨性能可以提升 10 倍以上。
4.專用耐磨助劑改性
現在,還有很多專用的耐磨助劑,比如,有機硅耐磨劑、耐磨母粒,這些助劑,添加量很少,就可以大幅提升尼龍的耐磨性能,而且,不會影響尼龍的其他性能,比如,透明度、力學性能,這個方案,適配對性能要求比較高的場景,比如,電子的傳動部件、精密的齒輪。
三、不同的使用場景,該怎么選改性方案?
1.高負載、低速的傳動部件:比如,汽車的變速箱齒輪、工業的減速機齒輪,這個時候,需要高剛性、高耐熱,所以,選玻纖增強 + 潤滑復合改性的方案,既可以保證剛性,又可以降低摩擦。
2.低負載、高速的滑動部件:比如,打印機的導軌、家電的滑塊,這個時候,需要低摩擦系數,所以,選固體潤滑劑改性的方案,降低摩擦,減少異響。
3.高沖擊、高磨損的場景:比如,礦山的輸送部件、工程機械的襯板,這個時候,需要高耐磨、高抗沖,所以,選超高分子量聚乙烯共混的方案,提升耐磨和抗沖。
4.精密、低噪音的部件:比如,電子的精密齒輪、辦公設備的傳動部件,這個時候,需要低摩擦、低噪音,所以,選專用耐磨助劑改性的方案,兼顧性能和噪音。
四、耐磨改性,常見的誤區有哪些?
1.只加玻纖,不加潤滑:很多人以為,加了玻纖,剛性高了,耐磨就好了,但是,玻纖本身的摩擦系數很高,只加玻纖,會導致摩擦系數升高,磨損反而更嚴重,所以,玻纖增強的尼龍,一定要配合潤滑改性。
2.潤滑劑加的太多:很多人以為,潤滑劑加的越多,耐磨越好,但是,潤滑劑加的太多,會影響尼龍的力學性能,導致強度下降,所以,要控制添加量,平衡耐磨和力學性能。
3.忽略了溫度的影響:摩擦的時候,會產生熱量,如果溫度太高,潤滑劑會失效,所以,高溫的場景,要選耐高溫的潤滑劑,比如,石墨、二硫化鉬,而不是普通的硅油。


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