專利名稱：聚酰胺復(fù)合材料在制備泵或閥方面的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚酰胺復(fù)合材料在制備泵或閥方面的應(yīng)用，特別是涉及用聚己內(nèi)酰胺復(fù)合材料制造泵或閥的方法以及制得的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
聚酰胺復(fù)合材料(或稱工程塑料)是一種高分子復(fù)合材料，可直接取代錫青銅、鋁青銅、黃銅、巴氏合金、不銹鋼等有色金屬材料，已廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域，并可用于汽車部件、機(jī)械部件、電器、電子部件等工業(yè)應(yīng)用。例如，中國專利CN 1151931A公開了一種鑄型尼龍管道的制造方法，其特征在于以己內(nèi)酰胺為主要原料，在模具中進(jìn)行離心澆鑄聚合成型，制得的管道具有耐酸堿、耐腐蝕等特點(diǎn)。CN 1157001 A披露了使用含有聚酰胺-低密度聚乙烯的共混物，用已知方法制備盤管、非盤管、片材、薄膜及其類似的制品的方法。但至今尚未發(fā)現(xiàn)使用聚酰胺工程塑料制備工業(yè)閥門或泵的報(bào)道。用其它工程塑料制備的泵或閥，雖然具有良好的物理性能和加工性能，但其缺點(diǎn)是吸水性大，制得的制品尺寸和性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷，提供一種吸水性小、性能穩(wěn)定的聚酰胺泵或閥的制備方法，以及由該方法制得的產(chǎn)品。
聚酰胺工程塑料綜合了一般工程塑料的主要優(yōu)點(diǎn)，利用母體主鏈末端含有氨基和羧基，在一定條件下具有反應(yīng)活性的特點(diǎn)，通過反應(yīng)過程中添加各種填充劑和改性劑，進(jìn)行化學(xué)和物理改性，解決了由于吸水性帶來的制品尺寸和性能變化的缺陷，使綜合性能顯著提高，從而適合于制造各種專用設(shè)備，特別是工業(yè)上廣泛使用的泵和閥。
本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供一種用聚酰胺復(fù)合材料制備泵或閥的方法，該方法包括，將原料攪拌混合均勻后，倒入預(yù)熱模具中進(jìn)行澆鑄聚合成型，其特征在于制備泵或閥所用的聚合原料包括己內(nèi)酰胺，填充劑，催化劑和助催化劑。
聚合原料以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括60-80％己內(nèi)酰胺，2-30％填充料，1.4-3％的金屬鈉或氫氧化鈉和3-6％助催化劑。
所用的填充料選自玻璃纖維，滑石粉，木質(zhì)纖維，氧化鋁粉，炭黑，石墨，高嶺土中的一種或幾種。助催化劑選自酰胺、己內(nèi)酰胺、異氰酸酯或其衍生物，優(yōu)選乙酰基己內(nèi)酰胺和三苯甲烷三異氰酸酯。
具體制備方法如下1、模具的準(zhǔn)備根據(jù)制品的要求，選擇各種不同形狀的模具，清洗備用，根據(jù)原料配方，將模具預(yù)熱到固化溫度約150~180℃；2、聚合原料配制根據(jù)泵、閥性能的不同要求確定不同的原料配方。在反應(yīng)釜中，加入己內(nèi)酰胺，填充料和催化劑金屬鈉或氫氧化鈉，在溫度120~200℃范圍內(nèi)，塑煉20~40分鐘，然后減壓、脫水，加入助催化劑，迅速攪拌混合均勻，立即澆鑄。
3、澆鑄及聚合固化將上述配制好的預(yù)活化原料，注入預(yù)熱至140~180℃的模具中，保溫20~30分鐘，冷卻后脫膜即得制品。
其澆鑄方法包括水平澆鑄，離心澆鑄，真空澆鑄，震動(dòng)澆鑄等，還可用嵌、滾、搪塑等方法，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
4、為了加快反應(yīng)，在澆鑄前可加入常用的引發(fā)劑過氧化二苯甲?；蚺嫉惗‰妫^氧化二苯甲酰的加入量為單體量的0.02~0.12％，偶氮二異丁腈的加入量為單體量的0.02~0.05％。
此外，根據(jù)需要，在澆鑄過程中還可加入本領(lǐng)域常用的各種添加劑，例如穩(wěn)定劑、抗氧化劑、潤滑劑、阻燃劑、以及色母料、偶聯(lián)劑和抗沖擊改性劑等，以進(jìn)一步改善產(chǎn)品的性能。
用本發(fā)明的聚酰胺工程塑料制得的泵或閥，機(jī)械性能好，其拉伸強(qiáng)度等于或大于97Mpa，耐磨性為鋼質(zhì)產(chǎn)品的2~3倍，抗沖擊、耐酸堿、自潤滑性和回彈性良好，特別是吸水性小，比一般工程塑料的吸水率低2~2.5倍，制品尺寸穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施例僅為進(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1在反應(yīng)容器中，加入己內(nèi)酰胺1公斤，玻璃纖維0.3公斤，炭黑2克，石墨2克，硅烷偶聯(lián)劑0.035克，共混攪拌10分鐘，在溫度≤120℃下，塑煉15分鐘，加入氫氧化鈉1.5克，再塑煉20~30分鐘，溫度為約140℃，真空減壓，在≥750mmHg下，脫水至300ppm以下，加入4~6毫升三苯甲烷三異氰酸酯和0.5毫升偶氮二異丁腈引發(fā)劑，攪拌均勻后，立即注入150℃模具內(nèi)，保溫20~30分鐘，脫模即得制品。
實(shí)施例2在反應(yīng)容器中，加入己內(nèi)酰胺1公斤，氧化鋁粉0.15公斤，炭黑2克，二硫化鉬2克，硅烷偶聯(lián)劑0.035克，共混攪拌10分鐘，在溫度≤120℃下，塑煉15分鐘，加入金屬鈉1.6克，再塑煉20~30分鐘，溫度為約140℃，真空減壓，在≥750mmHg下，脫水至300ppm以下，加入3.5毫升二異氰酸酯和0.02毫升過氧化二苯甲酰，攪拌均勻后，立即注入150℃模具內(nèi)，保溫20~30分鐘，脫模即得制品。
實(shí)施例3按實(shí)施例1相同的方法，進(jìn)行澆鑄聚合，只是將原料改變?yōu)榧簝?nèi)酰胺1公斤，用ACR 0.02公斤，炭黑2克，氫氧化鈉3克，碳酸二苯酯3.5毫升。
其中，ACR是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元接枝共聚物的簡稱，是新加坡吳羽化學(xué)公司的產(chǎn)品，其牌號(hào)有ACR-ZB-1，ACR-ZB-5，ACR-ZB401，ACR-ZB-201等，均可用于本發(fā)明。
現(xiàn)將實(shí)施例1~3所得材料的性能數(shù)據(jù)列于下表1。
表1

從表1數(shù)據(jù)可以看出，三種不同原料配方，所得工程塑料的技術(shù)性能指標(biāo)各不相同，根據(jù)泵、閥的受力情況不同，可把不同材料用于制備不同用途的泵或閥。第一種材料，具有硬度、抗彎曲強(qiáng)度好的特點(diǎn)，用于生產(chǎn)閥桿和上閥體、球體和泵軸等；第二種材料，既有硬度，又具有耐溫性和韌性，用于生產(chǎn)閥座、泵殼；第三種材料可用于生產(chǎn)密封件、抗沖件等。
用本發(fā)明的聚酰胺工程塑料生產(chǎn)的泵、閥性能優(yōu)良，可用于制備各種用途的泵和閥。例如，工作壓力在4.0Mpa以下的工業(yè)用球閥、閘閥、截止閥、柱塞閥、止回閥，工作壓力在1.6Mpa以下的蝶閥等系列產(chǎn)品。其性能和技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到和超過同類鋼質(zhì)產(chǎn)品的技術(shù)要求，并廣泛應(yīng)用于石油、化工、水電、冶金、制藥等工業(yè)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種用聚酰胺復(fù)合材料制備泵或閥的方法，該方法包括，將原料攪拌混合均勻后，倒入預(yù)熱模具中進(jìn)行澆鑄聚合成型，其特征在于制備泵或閥所用的聚合原料包括己內(nèi)酰胺，填充劑，催化劑和助催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1制備泵或閥的方法，其中，聚合原料以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括60-80％己內(nèi)酰胺，2-30％填充料，1.4-3％的金屬鈉或氫氧化鈉和3-6％助催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2制備泵或閥的方法，其中，填充料選自玻璃纖維，滑石粉，木質(zhì)纖維，氧化鋁粉，炭黑，石墨，高嶺土中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2制備泵或閥的方法，其中，助催化劑選自酰胺、己內(nèi)酰胺、異氰酸酯或其衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4制備泵或閥的方法，其中，助催化劑選自乙酰基己內(nèi)酰胺和三苯甲烷三異氰酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的制備方法制得的泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的制備方法制得的閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚酰胺復(fù)合材料在制備泵或閥方面的應(yīng)用，特別是涉及用聚己內(nèi)酰胺復(fù)合材料制造泵或閥的方法以及制得的產(chǎn)品。將包含60－80％己內(nèi)酰胺，2－30％填充料，1.4－3％的金屬鈉或氫氧化鈉和3－6％助催化劑等的聚合原料，在反應(yīng)容器中攪拌混合均勻后，澆鑄聚合成型，即可得到本發(fā)明的產(chǎn)品。用本發(fā)明的聚酰胺工程塑料制得的泵或閥，機(jī)械性能好，其拉伸強(qiáng)度等于或大于97MPa，耐磨性為鋼質(zhì)產(chǎn)品的2～3倍，抗沖擊、耐酸堿、自潤滑性和回彈性良好，特別是吸水性小，比一般工程塑料的吸水率低2～2.5倍，制品尺寸穩(wěn)定，可用于制備各種用途的泵或閥。
文檔編號(hào)C08K7/00GK1631981SQ200410091148
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者竺華鋒, 竺蓉 申請(qǐng)人:竺華鋒, 竺蓉