聚酰胺(PA)，特別是PA6 和PA66，由于其優(yōu)異的耐磨性、高強(qiáng)度重量比、耐腐蝕性、和韌性。它被用作產(chǎn)品。其他部分。預(yù)計(jì)2020年全球尼龍市場(chǎng)將達(dá)到437.7億美元，據(jù)報(bào)道汽車減重計(jì)劃正在為推動(dòng)這一市場(chǎng)做出一定的貢獻(xiàn)。

尼龍聚合物磨損保持純凈

尼龍聚合物和玻璃填充尼龍具有固有的耐熱性和耐磨性，與相似材料（尼龍）或異種材料（金屬或其他熱塑性塑料）結(jié)合時(shí)非常有效，適合制造運(yùn)動(dòng)部件。然而，磨損仍然存在。

傳統(tǒng)解決方案存在缺陷

PA材料的防滑和耐磨性能可以通過多種方式增強(qiáng)，但最常見的解決方案是聚四氟乙烯（PTFE）添加劑。在磨損條件下，PTFE在摩擦過程中暴露并鋪展在表面，形成具有極低摩擦系數(shù)（COF）的涂層狀結(jié)構(gòu)。

硅膠VS 聚四氟乙烯

研究表明，適用于尼龍樹脂和復(fù)合材料的新一代有機(jī)硅添加劑可提供優(yōu)異的耐磨性（包括耐磨性），降低摩擦系數(shù)，同時(shí)聚四氟乙烯（氟化）的缺點(diǎn)可以彌補(bǔ)、低密度等）。道康寧進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以比較新一代有機(jī)硅母粒和聚四氟乙烯對(duì)耐磨性和摩擦系數(shù)的影響。這些測(cè)試的目的是確定有機(jī)硅是否能夠成功替代或部分替代按重量計(jì)30%的玻璃填充PA6（以下簡(jiǎn)稱GF-PA6）復(fù)合材料中的聚四氟乙烯。以下測(cè)試是基于含有15重量聚四氟乙烯的樣品和含有3.3重量有機(jī)硅的樣品對(duì)GF-PA6復(fù)合材料進(jìn)行的。耐磨性：通過測(cè)量材料的表面形狀（形狀）外觀來進(jìn)行判斷。粗糙度；動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)：測(cè)量運(yùn)行過程中的防滑性能；摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化：表明添加劑在測(cè)試過程中性能的穩(wěn)定性，表明添加劑在部件或使用壽命期間的效率部分.可以更好地體現(xiàn)。行為、機(jī)械性能（抗沖擊性、拉伸強(qiáng)度）和加工性能（螺旋流動(dòng)和擠壓扭矩）。

摩擦特性

使用摩擦磨損測(cè)試儀測(cè)量注塑樣品的動(dòng)摩擦系數(shù)。反磨料為直徑10毫米的鋼球。測(cè)試按照ASTM G133 標(biāo)準(zhǔn)第3 部分進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果表明，有機(jī)硅母料樣品的動(dòng)摩擦系數(shù)與含有15重量%聚四氟乙烯的參考樣品相當(dāng)。根據(jù)動(dòng)摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試后，進(jìn)行耐磨性測(cè)試。所用設(shè)備為表面試驗(yàn)機(jī)。劃痕的深度以微米為最大深度來表示。如果摩擦系數(shù)測(cè)試結(jié)果一致，則有機(jī)硅母粒樣品的耐磨性與添加聚四氟乙烯的參考樣品相當(dāng)。掃描電子顯微鏡（SEM）圖片顯示，測(cè)試后GF-PA6復(fù)合材料的表面非常光滑，無論是含有聚四氟乙烯的樣品還是用有機(jī)硅制備的樣品都顯示出來。在微米尺度上，兩個(gè)樣品的耐磨性具有可比性。

測(cè)量動(dòng)摩擦系數(shù)的設(shè)備還可以測(cè)量摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化。有機(jī)硅添加劑比聚四氟乙烯起效更快（立即起效和800秒后起效）。有機(jī)硅母粒樣品的摩擦系數(shù)幾乎立即達(dá)到穩(wěn)定，而聚四氟乙烯樣品的摩擦系數(shù)最初較高，隨著摩擦?xí)r間的增加逐漸下降，達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

機(jī)械行為

拉伸強(qiáng)度和模量按照ISO 527-2 1a級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中給出的拉伸方法進(jìn)行測(cè)試�？箾_擊性根據(jù)ISO 179-2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。 80 x 10 x 4 毫米的樣品取自注塑啞鈴拉伸樣品。使用PTFE GF-PA6 樣品，觀察到材料脆化的趨勢(shì)，具體癥狀包括拉伸模量略有增加、斷裂伸長(zhǎng)率下降和沖擊強(qiáng)度下降。添加有機(jī)硅母粒的樣品幾乎可以保持GF-PA6復(fù)合材料100%的機(jī)械性能水平。

加工性

扭矩可以直接從樣品制備過程中Brabender同向雙螺桿擠出機(jī)（D20、L/D40）的加工參數(shù)獲得。與加工含有聚四氟乙烯的對(duì)照樣品時(shí)的36 Nm扭矩相比，添加有機(jī)硅添加劑的樣品扭矩更低（33 Nm），螺旋流速增加約30%，從而改善了加工性能。低扭矩有助于提高擠出機(jī)生產(chǎn)率，高流量有助于滿足薄壁、復(fù)雜零件的設(shè)計(jì)需求。

密度

采用水浸法測(cè)定含有聚四氟乙烯和有機(jī)硅母粒的GL-PA6混合物的密度。由于參考樣品中15 wt% PTFE 被3.3 wt% 有機(jī)硅母料替代，因此含有有機(jī)硅母料的樣品密度比含有PTFE 的參考樣品低10%。

聚四氟乙烯多年來一直用于尼龍聚合物和復(fù)合材料中以改善摩擦性能，但其高有效載荷限制了由于高密度而對(duì)零件重量和成本的影響，以及對(duì)流動(dòng)性能的影響，同時(shí)也會(huì)引起降解等明顯問題和限制。新一代硅基添加劑（包括零件設(shè)計(jì)和注塑產(chǎn)量）提供了PTFE 的替代品，在較低的添加劑含量下具有可比的摩擦系數(shù)和耐磨性。有效量的減少避免了使用聚四氟乙烯材料時(shí)出現(xiàn)的機(jī)械性能下降，也使有機(jī)硅技術(shù)更具成本效益。先進(jìn)有機(jī)硅添加劑的高流動(dòng)性增加了設(shè)計(jì)自由度，加工過程中的低扭矩提高了加工性能。此外，有機(jī)硅技術(shù)避免了與氟化物相關(guān)的潛在健康和安全風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述，有機(jī)硅母�？梢再x予尼龍樹脂及其復(fù)合材料優(yōu)異的摩擦系數(shù)和耐磨性，而不犧牲機(jī)械性能、加工性能、密度和安全性。

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