CN100400596C - 高弹性模量的多元复合材料及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有良好拉伸弹性模量和弯曲弹性模量的多元复合材料，该复合材料是由尼龙、玻纤、铜粉及二硫化钼按一定的比例复合而成。本发明同时提供了该复合材料的制备方法：将尼龙加温至185～187℃，加入相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成型，然后将成型体在90～95℃的机油中蒸煮22～24小时即得。经测定，由本发明的多元复合材料，其拉伸弹性模量为860～870*104kPa；弯曲弹性模量为575～580*104kPa。由于本发明的多元复合材料具有良好的弹性，其压缩强度高，冲击强度好，用于制备容积泵用的单向阀阀球，可避免阀球和阀座之间相互碰撞造成的损坏，有效延长了单向阀阀球的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种多元复合材料，特别涉及一种由金属、非金属材料复合而成的具有良好拉伸弹性模量和弯曲弹性模量的多元复合材料；本发明同时还涉及该多元复合材料的制备及其在容积泵单向阀领域中的应用。
背景技术
容积泵是石油、化工、电力、冶金行业的常用设备。一般情况下，高压容积泵用的单向阀阀球采用金属、陶瓷材料，低压容积泵用单向阀阀球采用尼龙材料。金属球、陶瓷球因自身强度较高，可满足高压力使用要求和条件，但无法避免阀球和阀座相互连续碰撞引起的阀球和阀座的损坏，从而降低阀座和阀球的使用寿命；尼龙球具有良好的弹性性能，在阀球和阀座相互连续碰撞过程中能有效的缓减阀球和阀座破坏，但受材料自身强度影响，不能在高压容积泵中使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种由金属、非金属材料复合而成的具有良好拉伸弹性模量和弯曲弹性模量的多元复合材料；
本发明的另一目的是提供该多元复合材料的制备方法；
本发明还有一个目的，就是提供该多元复合材料的应用——用于生产容积泵用单向阀阀球。
本发明的多元复合材料，是由下列重量比份的原料复合而成：尼龙90～110份，玻纤10～15份、铜粉8～10份、二硫化钼0.01～0.02份。
本发明多元复合材料的制备工艺为：将尼龙加温至185～190℃，加入相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成型，然后将成型体在90～95℃的机油中蒸煮22～24小时即得。
本发明采用尼龙为尼龙1010。
本发明的制备工艺所采用的机油为CD30。
经测定，由本发明的方法制备的多元复合材料，其拉伸弹性模量为86870*104kpa；弯曲弹性模量为575～580*104kpa。
由于本发明的多元复合材料具有良好的弹性，所以其压缩强度高，冲击强度好，用于制备容积泵用的单向阀阀球，可避免阀球和阀座之间相互碰撞造成的损坏。经测定，由本发明的材料制备的容积泵用单向阀阀球，在≤150kg/cm2工作压力下，球体没有发生变形，有效并克服了材料强度不高引起的球体变形，使用寿命长。
本发明多元复合材料所用材料简单易得，制备工艺简单，故本发明多元复合材料的成本低。由其生产的单向阀阀球的成本也低。
具体实施方式
实施例1、本发明多元复合材料的制备
原料(以重量计)：
尼龙(1010)90份，玻纤15份、铜粉8份、二硫化钼0.01份。
工艺：先将尼龙1010置于反应器中加温至185℃，然后向反应器中加入上述相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成型，然后将成型体在90℃的CD30机油中蒸煮22小时即得多元复合材料。经测定，该多元复合材料的拉伸弹性模量为867*104kpa；弯曲弹性模量为576*104kpa。
实施例2、本发明多元复合材料的制备
原料(以重量计)：
尼龙(1010)100份，玻纤12份、铜粉9份、二硫化钼0.015份。
工艺：先将尼龙1010置于反应器中加温至187℃，然后向反应器中加入上述相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成型，然后将成型体在92℃的CD30机油中蒸煮23小时即得多元复合材料。经测定，该多元复合材料的拉伸弹性模量为870*104kpa；弯曲弹性模量为579*104kpa。
实施例3、本发明多元复合材料的制备
原料(以重量计)：
尼龙(1010)110份，玻纤10份、铜粉10份、二硫化钼0.02份。
工艺：先将尼龙1010置于反应器中加温至190℃，然后向反应器中加入上述相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成型，然后将成型体在95℃的CD30机油中蒸煮24小时即得多元复合材料。经测定，该多元复合材料的拉伸弹性模量为861*104kpa；弯曲弹性模量为577*104kpa。
实施例4、本发明单向阀阀球的制备
原料：(以重量计)：
尼龙(1010)90～110份，玻纤10～15份、铜粉8～10份、二硫化钼0.01～0.02份。
工艺：先将尼龙1010置于反应器中加温至185～190℃，然后向反应器中加入上述相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成成球形，然后将成型球体在90～95℃的CD30机油中蒸煮22～24小时即得单向阀阀球，该单向阀阀球具有良好的弹性，其压缩强度高，冲击强度好，可避免阀球和阀座之间相互碰撞造成的损坏。经测定，由本发明的材料制备的容积泵用单向阀阀球，在≤150kg/cm2工作压力下，球体没有发生变形。
Claims (6)
1.一种多元复合材料，是由下列重量比份的原料复合而成：尼龙90～110份，玻纤10～15份、铜粉8～10份、二硫化钼0.01～0.02份；所述尼龙为尼龙1010。
2.如权利要求1所述多元复合材料的制备工艺：为将尼龙加温至185～190℃，加入相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成型，然后将成型体在90～95℃的机油中蒸煮22～24小时即得。
3.如权利要求2所述多元复合材料的制备工艺，其特征在于：所述机油为机油CD30。
4.如权利要求1所述的多元复合材料，其拉伸弹性模量为860～870*104kpa；弯曲弹性模量为575～580*104kpa。
5.如权利要求1所述的多元复合材料，用于制备容积泵用的单向阀阀球。
6.如权利要求5所述多元复合材料用于制备容积泵用的单向阀阀球的工艺，是将尼龙加温至185～190℃，加入相应量的玻纤、铜粉及二硫化钼，充分搅拌后挤压成球形，然后将成型球体在90℃～95℃的机油中蒸煮22～24小时即得。
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