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什么是耐磨尼龍？常用的耐磨添加劑有哪幾種？

發布時間：2023-07-07

耐磨尼龍材料主要通過向尼龍中添加碳纖維、二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯粉末或硅酮粉末等耐磨添加劑來降低尼龍的摩擦系數或磨損量，這些添加劑用量一般在3%～15%之間。一般來說，耐磨尼龍主要用于機械零件領域，用于制造各種耐磨產品（注塑法），如軸承保持架、軸套、減摩環、減摩墊等。近年來，耐磨尼龍在汽車領域得到了廣泛的應用。

與純尼龍樹脂相比，耐磨尼龍具有更低的摩擦系數、更好的耐磨損性和自潤滑性，同時具有較高的力學性能以及良好的耐熱性、耐油性和耐化學性，它還大大降低了原材料的吸水率和收縮率。

自潤滑耐磨尼龍有許多改進品種，如石墨尼龍PA12、石墨尼龍PA66、石墨尼龍PA12、碳纖維尼龍、尼龍/二硫化鉬、尼龍/聚四氟乙烯和尼龍1010/二硫化鉬。石墨尼龍特別適用于耐磨潤滑材料，這是因為石墨在機械工業中經常用作潤滑劑，潤滑油不能在高速、高溫和高壓下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000℃的高速下滑動，在沒有潤滑油的情況下工作，石墨材料廣泛應用于許多輸送腐蝕性介質的設備，如活塞杯、密封圈和軸承，操作時無需添加潤滑油，石墨乳液也是許多金屬加工的良好潤滑劑。

然而，某些機械零件（如用于傳動齒輪的墊片）在厚度方向上對精度有很高的要求，因此對尼龍材料在厚度方向上的均勻性提出了嚴格的要求。傳統的耐磨尼龍制品由于熱收縮等因素，容易在端面產生凹面效應。尤其是厚件的芯部收縮和邊緣收縮的尺寸差異較大是一個突出的問題，只有經過有針對性的改進后才能使用。這也是技術實現的難點，即如何在保證耐磨效果的基礎上提高產品的尺寸精度，且成本不太高。

幾種常用的耐磨添加劑：

（1）碳纖維

碳纖維能大幅改善材料結構的整體性、耐負荷與耐磨能力。和玻璃纖維不同的是碳纖維是一種較軟且刮損性較低的纖維，碳纖維不會刮傷與其摩擦的鐵質或鋼質的摩擦表面。

（2）二硫化鉬

二硫化鉬是主要用于尼龍塑料的一種耐磨添加劑。二硫化鉬的作用如結晶劑，用以增加尼龍的結晶度，使尼龍材料產生一個較硬和較耐磨的表面。二硫化鉬對金屬有很高的親和力，一旦吸附在金屬表面，二硫化鉬的分子會填塞金屬表面上用顯微鏡才可看見的毛細孔，并使金屬表面變得更光滑，此點使二硫化鉬成為一個理想的耐磨添加劑用于尼龍與金屬互相摩擦的場合。

（3）石墨

石墨的化學結構為一個獨特的格子狀結構，此獨特的化學結構使石墨分子在受到很小摩擦力時會很容易地互相滑動，這種耐磨特性在有水的環境中尤其重要，因而石墨作為一種理想的耐磨添加劑用于很多置于水中的制件，如水鋪外殼、輪葉等。

（4）聚四氟乙烯（PTFE）

PTFE的摩擦系數很低，在摩擦過程中PTFE分子會在零件表面形成潤滑薄膜。PTFE在摩擦力下有很好的潤滑性及耐磨性能，在高負荷應用中，PTFE是佳的耐磨添加劑。這些高負荷應用包括液壓式活塞環封、推力墊圈。PTFE含量在非結晶性塑料中一般為15%、而在結晶性塑料中一般為20%。

（5）硅酮

硅酮，學名一般叫聚硅氧烷（或聚二甲基硅氧烷），低分子量聚硅氧烷液體俗稱硅油，超高分子量的聚硅氧烷外觀為白色顆粒或粉末，主要用作塑料加工助劑，克服了傳統硅油加工上的麻煩和性能上的不足，其可明顯降低塑料的摩擦系數，提高滑爽性，改善表面光澤，提高耐刮擦性，同時具有良好的穩定性和非遷移性。

（整理自網絡）