CN100506504C - 尼龙复合梯度管制备方法 - Google Patents

尼龙复合梯度管制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100506504C
CN100506504C CN200410041530.7A CN200410041530A CN100506504C CN 100506504 C CN100506504 C CN 100506504C CN 200410041530 A CN200410041530 A CN 200410041530A CN 100506504 C CN100506504 C CN 100506504C
Authority
CN
China
Prior art keywords
modifier
nylon
pipeline
preparation
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200410041530.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1718409A (zh
Inventor
张士华
米成
陈�光
崔崇
闫杰
顾金萍
张娟娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN200410041530.7A priority Critical patent/CN100506504C/zh
Publication of CN1718409A publication Critical patent/CN1718409A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100506504C publication Critical patent/CN100506504C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种尼龙复合梯度管的制备方法。选取两种或两种以上具有不同效能的改性剂,并经过偶联剂处理后,干燥以备用,将己内酰胺原料加热熔化,抽真空脱水10~30min后,加入改性剂与催化剂氢氧化钠,继续真空脱水30~90min后,加入助催化剂甲苯二异氰酸酯,将混合活性料迅速注入已预热至160~180℃的模具中离心聚合成型,保温后管道自然冷却、脱模,再经后处理得到尼龙复合梯度管。本发明一方面在基体中引入多种不同效能的改性剂,同步改进尼龙管道的各项性能指标,实现其性能的复合化和综合化;另一方面在离心力场的作用下不同密度、不同形状的改性剂沿管道径向呈规律性分布,实现了管道内、外壁具有不同机械性能的构思,从而改善管道对环境的适应性能。

Description

尼龙复合梯度管制备方法
一、技术领域
本发明涉及一种尼龙管道的制备技术,特别是一种经过复合改性并具有梯度结构的尼龙复合梯度管制各方法。
二、背景技术
当今世界,以塑代钢和发展管道运输业是世界发展的两大趋势,节水农业灌溉更是解决水资源危机的重要途径。因此,开发生产高强、轻质、耐磨、耐冲击、耐磨蚀的大口径尼龙管道已成为管道行业的主要发展方向之一。
铸型尼龙(MC尼龙)管道是在常压下将熔融的己内酰胺单体,经真空脱水后与碱催化剂、活化剂等助剂一起,直接注入预热到一定温度的模具中,并在离心外力的作用下聚合成型。该工艺简单方便、生产效率高,已成为尼龙管道的主要生产方式。纯MC尼龙管道因其具有质量轻、力学性能好、以及产量高、成本低等优点而得到广泛应用,但是未改性的尼龙管道在某些情况下不能满足实际应用要求,如高负荷条件下其强度不足、耐磨性欠佳;较差的尺寸稳定性和热稳定性容易造成机械配合偏差、磨损加重。对此科研工作者进行MC尼龙管道的改性研究。如中国专利95114266.6公开了一种“铸型尼龙管道的制造方法”,它通过在基体中引入玻璃纤维粉(12‰)、三氧化二铁(10‰)、三硫化钼(10‰),制得防腐增强MC尼龙管道,使其适用于腐蚀环境中。这类方法仅从原料本身提出改进,存在着一定的局限性,而且其性能的有限提高,限制了尼龙管道运用范围和运输能力的进一步扩大。
三、发明内容
本发明目的在于提供一种可同时实现尼龙管道强度、硬度、耐磨性和稳定性等性能的提高,而且同步实现尼龙管道的梯度化结构,从而促进尼龙管材在管道运输和节水灌溉等行业更加广泛应用的尼龙复合梯度管道的制备方法。
实现本发明目的的技术解决方案为:
本发明的原理是以己内酰胺为原料,同时添加多种经偶联剂预处理的改性剂,在碱性催化剂和活化剂的作用下,通过控制离心力场的作用,使不同材料因物化性能的差异在基体中呈现规律性分布,实现尼龙复合梯度管的聚合成型。
所述的改性剂主要包括增强剂、增韧剂、润滑助剂和其它助剂。其中增强剂包括玻璃纤维、碳纤维等纤维材料,氧化锆、氧化锌晶须材料,以及粉煤灰、硅灰石、高岭土等无机颗粒;增韧剂包括聚丙二醇醚、十二内酰胺、六甲基磷酰三胺(HPT)等;润滑助剂包括二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯和硬脂酸钙等;其它助剂包括抗氧剂、抗静电剂和光稳定剂等。所述的偶联剂主要包括硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂、铝酸脂偶联剂和有机酸铬合物等。
本发明的尼龙复合梯度管的制备方法,包括以下各步骤:
1)根据对尼龙管道使用性能的要求,选取两种或两种以上具有不同效能的改性剂,并经过偶联剂处理后,干燥以备用;
2)己内酰胺原料加热熔化,温度达到100~120℃,开始抽真空脱水,真空度为10-1~10-3Pa,温度为130~140℃;
3)持续真空脱水10~30min后,加入计量好用量的改性剂与催化剂氢氧化钠,继续真空脱水,真空度为10-1~10-3Pa,温度为130~140℃;其中每种改性剂加入量为己内酰胺单体的5~30%,改性剂加入总量为己内酰胺单体的10~50%,改性剂以质量含量作为计量单位,氢氧化钠加入量与单体的摩尔比为0.002:1;
4)持续真空脱水30~90min后,加入助催化剂甲苯二异氰酸酯,加入量与单体的摩尔比为0.002:1;
5)将混合活性料迅速注入已预热至160~180℃的模具中离心聚合成型,离心转速600~1500r/min,管道中的各种改性剂因密度的差异在基体中呈现梯度分布;
6)聚合保温20~30min后,管道自然冷却、脱模,再经后处理(沸水处理或160~170℃油处理)即得到本发明的尼龙复合梯度管。
本发明与现有技术相比,其显著优点是:一方面在基体中引入多种不同效能的改性剂,同步改进尼龙管道的各项性能指标,实现其性能的复合化和综合化;另一方面在离心力场的作用下不同密度、不同形状的改性剂沿管道径向呈规律性分布,实现了管道内、外壁具有不同机械性能的构思,从而改善管道对环境的适应性能。
四、说明书附图
附图为本发明的尼龙复合梯度管制备方法的流程示意图。
五、具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例:结合附图,高含量玻璃纤维、粉煤灰颗粒增强尼龙复合梯度管制备:
(1)、玻璃纤维预处理:采用0.2%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷即KH550偶联剂处理,干燥以备用;(2)、粉煤灰颗粒预处理:采用0.2%的钛酸脂-201偶联剂处理,干燥以备用;(3)、将己内酰胺原料加热熔化,温度达到120℃左右后,开始抽真空脱水,真空度为10-1~10-3Pa,温度为130~140℃;(4)、持续真空脱水10~30min后,加入计量好用量的玻璃纤维、粉煤灰颗粒与催化剂氢氧化钠,继续真空脱水,真空度为10-1~10-3Pa,温度为130~140℃;其中玻璃纤维加入量20%,纤维单丝直径10μm,长度100-200μm;粉煤灰颗粒加入量15%,粒度1~3μm,氢氧化钠加入量与单体的摩尔比为0.002:1;(5)持续真空脱水30~90min后,加入助催化剂甲苯二异氰酸酯,加入量与单体的摩尔比为0.002:1;(6)、将混合活性料迅速注入已预热至160~180℃的模具中离心聚合成型,管道中玻璃纤维和粉煤灰因密度的差异在基体中梯度分布,由内向外粉煤灰含量逐渐减少,玻璃纤维含量逐渐增加,结果是实际承受张应力的外壁具有大的抗拉强度,而内壁具有较大的抗压强度和耐磨性;(7)、聚合保温20~30min后,管道自然冷却、脱模,再经后处理即得到本发明的尼龙复合梯度管。

Claims (3)

1、一种尼龙复合梯度管的制备方法,包括以下步骤:
1.1根据对尼龙管道使用性能的要求,选取两种或两种以上具有不同效能的改性剂,并经过偶联剂处理后,干燥以备用;
1.2己内酰胺原料加热熔化,温度达到100~120℃,开始抽真空脱水,真空度为10-1~10-3Pa,温度为130~140℃;
1.3持续真空脱水10~30min后,加入计量好用量的改性剂与催化剂氢氧化钠,继续真空脱水,真空度为10-1~10-3Pa,温度为130~140℃;其中每种改性剂加入量为己内酰胺单体的5~30%,改性剂加入总量为己内酰胺单体的10~50%,改性剂以质量含量作为计量单位,氢氧化钠加入量与单体的摩尔比为0.002:1;
1.4持续真空脱水30~90min后,加入助催化剂甲苯二异氰酸酯,加入量与单体的摩尔比为0.002:1;
1.5将混合活性料迅速注入已预热至160~180℃的模具中离心聚合成型,离心转速600~1500r/min,管道中的各种改性剂因密度的差异在基体中呈现梯度分布;
1.6聚合保温20~30min后,管道自然冷却、脱模后,再经后处理即得到本发明的尼龙复合梯度管。
2、根据权利要求1所述的尼龙复合梯度管的制备方法,其特征在于:所述的改性剂主要包括增强剂、增韧剂、润滑助剂和其它助剂;其中增强剂选自玻璃纤维、碳纤维材料,氧化锆、氧化锌晶须材料,以及粉煤灰、硅灰石、高岭土无机颗粒;增韧剂选自聚丙二醇醚、十二内酰胺、六甲基磷酰三胺(HPT);润滑助剂选自二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯和硬脂酸钙;其它助剂包括抗氧剂、抗静电剂和光稳定剂。
3、根据权利要求1或2所述的尼龙复合梯度管的制备方法,其特征在于:管道自然冷却、脱模后,再经沸水处理或160~170℃油处理。
CN200410041530.7A 2004-07-29 2004-07-29 尼龙复合梯度管制备方法 Expired - Fee Related CN100506504C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200410041530.7A CN100506504C (zh) 2004-07-29 2004-07-29 尼龙复合梯度管制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200410041530.7A CN100506504C (zh) 2004-07-29 2004-07-29 尼龙复合梯度管制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1718409A CN1718409A (zh) 2006-01-11
CN100506504C true CN100506504C (zh) 2009-07-01

Family

ID=35930410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200410041530.7A Expired - Fee Related CN100506504C (zh) 2004-07-29 2004-07-29 尼龙复合梯度管制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100506504C (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101579903B (zh) * 2009-06-19 2011-08-17 黄中南 聚酰胺合金在制备带法兰管道管件或井口座产品上的应用
CN101890778B (zh) * 2010-07-06 2013-01-09 上海工程技术大学 一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材及其制备方法
CN102502205A (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 陈红升 高强度托辊及制备方法
CN102617628B (zh) * 2012-02-29 2015-06-10 安徽硅宝翔飞有机硅新材料有限公司 一种双酰胺基硅烷偶联剂的制备方法
CN103073884A (zh) * 2013-01-29 2013-05-01 陕西工业职业技术学院 一种纺纱机用自润滑罗拉轴承材料及其制备方法
CN103396663B (zh) * 2013-08-13 2016-12-28 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种汽车横向限位板及其制备方法
CN103450469B (zh) * 2013-08-23 2016-01-20 淮阴工学院 具有高减摩抗磨表面层的铸型尼龙复合材料的制备方法
CN103804681A (zh) * 2014-02-12 2014-05-21 扬州赛尔达尼龙制造有限公司 一种尼龙基梯度复合材料传动轮的制造方法
CN104974512B (zh) * 2015-07-18 2017-12-08 乐清市国海传动设备有限公司 一种阴离子聚合的尼龙托辊及其制造方法
CN108047706A (zh) * 2017-12-15 2018-05-18 上海博立科技发展有限公司 一种船用承压耐高温合成材料及其制备工艺
CN109441952A (zh) * 2018-12-25 2019-03-08 浙江双金机械集团股份有限公司 破碎机轴套的加工方法
CN114456584A (zh) * 2021-12-30 2022-05-10 江苏亚电新材料有限公司 Mc尼龙复合材料的后处理工艺

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MC尼龙改性研究的新进展. 孙向东,孙旭东,张慧波.工程塑料应用,第31卷第2期. 2003
MC尼龙改性研究的新进展. 孙向东,孙旭东,张慧波.工程塑料应用,第31卷第2期. 2003 *
改性MC尼龙管道的制备与应用. 刘学禄,傅世昭,王青思.工程塑料应用,第26卷第5期. 1998
改性MC尼龙管道的制备与应用. 刘学禄,傅世昭,王青思.工程塑料应用,第26卷第5期. 1998 *
改性铸型尼龙的研究现状及发展趋势. 闫杰,熊党生,薛茂权.工程塑料应用,第31卷第9期. 2003
改性铸型尼龙的研究现状及发展趋势. 闫杰,熊党生,薛茂权.工程塑料应用,第31卷第9期. 2003 *
玻璃钢/改性MC尼龙复合管的研制及应用. 徐国平.玻璃钢学会第十五届全国玻璃钢/复合材料学术年会论文集. 2003
玻璃钢/改性MC尼龙复合管的研制及应用. 徐国平.玻璃钢学会第十五届全国玻璃钢/复合材料学术年会论文集. 2003 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1718409A (zh) 2006-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100506504C (zh) 尼龙复合梯度管制备方法
CN101343409B (zh) 一种碳纤维增强复合材料及其制备方法
CN102719011B (zh) 一种聚丙烯双壁波纹管及其制备方法
CN102705410A (zh) 一种复合摩擦片及其制备方法
CN111170698B (zh) 一种再生玻璃钢抗裂保温砂浆及其制备、施工方法
CN103333514B (zh) 一种可降解增强型植物纤维材料及其制备方法
CN101716824A (zh) 碳纤维复合材料的输油管道一种制造工艺
CN104761272B (zh) 一种碳纤维保温材料的制备方法
CN108929479A (zh) 一种高环刚度结构壁管用改性pe材料及其制备方法
CN103289374A (zh) 玄武岩连续纤维增强尼龙材料及其制备方法
CN103289194A (zh) 玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
CN108795011A (zh) 一种高分子陶瓷复合3d打印荧光材料及其制备方法
CN100482729C (zh) 晶须增强树脂基复合摩擦材料的制备方法
CN103864365A (zh) 一种防水型保温砂浆及其制作方法
CN202708358U (zh) 输送管和工程机械
CN109320870A (zh) 一种耐寒pvc电缆保护管的加工工艺
CN109265923A (zh) 一种连续碳纤维复合材料及其制备方法
CN104262850A (zh) α-半水石膏/聚氯乙烯有序复合材料及其制备方法
CN106883559B (zh) 一种高刚度碳纤维复合材料用树脂基体的制备方法
CN207156215U (zh) 一种短切玻纤挤出造粒装置
CN102532722A (zh) 一种聚丙烯的管材专用料
CN102432938A (zh) 一种适用于制作井圈、井盖的再生复合材料
CN103408394A (zh) 聚氯乙烯环形路线生产系统
CN109650945B (zh) 石材锯泥自硬化加气混凝土双层砌块及其制备方法
Saha A Short Review on the Utilization of Basalt Fibres in Concrete

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090701

Termination date: 20140729

EXPY Termination of patent right or utility model