CN101890778B - 一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有高润滑粉体的高弹性尼龙管材及其制备方法，制备方法包括如下步骤：(1)将熔融的己内酰胺单体、催化剂和助催化剂混合均匀，获得混合物；(2)取出步骤(1)中的部分混合物，加入高润滑粉体混合均匀，获得含有高润滑粉体的混合物；(3)将步骤(1)中剩余的混合物灌浇到管材模具中，离心浇铸；(4)将步骤(2)获得的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸成型；(5)将步骤(4)的产物取出后处理。本发明的尼龙管材，兼有钢管和普遍塑料管材两者优点，润滑性能高，高弹性能优良，能够承受高压。本制备方法简单高效，采用一次成型方法成型，可以大大降低生产成本，扩大尼龙管材的使用范围。

Description

一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材及其制备方法。

背景技术

管材应用范围非常广泛，各行各业需要不同性能和要求的管材，管材的利用可以大大提高液体、固体和气体的运输能力。

目前，钢管是最为常用的一种管材，然而钢管在制造过程中资源消耗大、能源消耗大、而且金属容易锈蚀，润滑性能差。

为了克服钢管的缺陷，常规的方法是在钢管内外表面涂覆防护层，也有采用各种塑料材料包覆钢管，然而上述方法制造过程复杂，周期较长，相应产品性能较差，生产成本较高。

另外一种常用的管材是塑料，普通塑料性能不高，不能满足耐腐蚀、耐压、耐磨损等要求。期刊《技术与市场》在2005年02A期第11页中报道了单体浇铸尼龙管材兼有钢管和普遍塑料管材两者所具有的优点，然而目前单体浇铸尼龙管材润滑性能不高，缺乏高弹性能，承受高压能力较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有高润滑粉体的高弹性尼龙管材及其制备方法，解决目前单体浇铸尼龙管材润滑性能不高，缺乏高弹性能，承受高压能力较低等缺点。

本发明的一种含有高润滑粉体的高弹性尼龙管材的制备方法，包括如下步骤：

(1)将熔融的己内酰胺单体、催化剂和助催化剂混合均匀，获得混合物；

所述己内酰胺单体、催化剂和助催化剂的混合物中，各个组分的重量份数为：

己内酰胺单体        100份

催化剂              0.1～1.0份

助催化剂            0.2～1.0份

所述催化剂为己内酰胺单体聚合时常用的催化剂，如张爱臣的发明专利(申请号200910034577.3)报道的碱性物质，优选氢氧化钠、氢氧化钾、钠、钾、醋酸钠或甲醇钠等；

所述助催化剂为己内酰胺单体聚合时常用的助催化剂，如周莉在期刊《辽宁石油化大学学报》第29卷第2期第1页中报道的二异氰酸酯类，优选2，4-二异氰酸甲苯酯或二苯甲烷二异氰酸酯等；

所述己内酰胺单体熔融温度，如白玉泉的发明专利(申请号96100724.9)报道120～190℃，优选140～160℃；

(2)取出步骤(1)中的部分混合物，加入高润滑粉体混合均匀，在真空度-0.1～-0.05Mpa下保持8～12min，获得含有高润滑粉体的混合物。该步骤中取出的部分混合物用量与高润滑粉体用量，重量比为1∶1～5∶3；

所述高润滑粉体的材料选自聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、氮化硼、滑石粉、漂珠、玻璃微珠、氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅或复合碳球体等，粒径为0.5～20μm；

关于漂珠，唐忠锋在期刊《非金属矿》2008年31卷第2期第6页中报道了漂珠的定义、化学成分、漂珠的分选；

(3)将步骤(1)中剩余的混合物，在真空度-0.1Mpa～-0.05Mpa下保持6～10min，然后灌浇到150～190℃的管材模具中，离心浇铸1～2min；

步骤(2)中部分混合物用量与该步骤中剩余的混合物用量，重量之比为3∶97～7∶93，优选为4∶96～6∶94；

“离心浇铸”为一种常规的成型方法，王运华在期刊《工程塑料应用》2000年第28卷第9期第24页中有详细的描述，本发明不再赘述；

(4)将步骤(2)获得的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸成型4～6min；

(5)将步骤(4)的产物取出，在120～160℃下后处理1～5h，即可获得产品。

上述方法制备的尼龙管材，不仅兼有钢管和普遍塑料管材两者的优点，而且润滑性能高，同时高弹性能优良，能够承受高压。本制备方法简单，采用一次成型方法成型，可以大大降低生产成本，扩大尼龙管材的使用范围。

具体实施方式

通过以下的实施例将进一步理解本发明，但不能限定本发明的内容。

实施例1

(1)将999g己内酰胺单体加热到150℃熔融，而后与0.6g的氢氧化钠和0.4g的2，4-二异氰酸甲苯酯混合均匀，获得混合物；

(2)取步骤(1)的部分混合物40g与24g的氟化钙粉体混合均匀，氟化钙粉体粒径为0.5μm，抽真空至-0.05MPa，保持8min；

(3)将步骤(1)中剩余的混合物960g，抽真空至-0.1Mpa，保持7min后，然后灌浇到己预热至150℃的管材模具中，离心浇铸1.5min；

4)将步骤(2)的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸4min。

5)将步骤(4)中的管材取出，在120℃下后处理5h，获得产品。

采用GB8804.2-1988和GB 3960-1983进行产品的检测，结果如下：拉伸强度86.84Mpa，断裂伸长率35.65％，摩擦系数为0.15。

实施例2

采用与实施例1相同的方法，其中：

步骤(1)中的混合物用量为1500g，熔融温度140℃；步骤(2)中，步骤(1)的部分混合物的用量为90g，高润滑粉体为滑石粉，粒径为20μm，添加量为90g，抽真空至-0.09MPa，保持12min；步骤(3)中，剩余的混合物重量为1350g，抽真空至-0.08Mpa，保持时间为6min，模具温度为175℃，离心浇铸时间为1min；步骤(4)中，继续离心浇铸时间为5min；步骤(5)中，后处理温度为160℃，时间为1h。

产品的性能检测结果如下：拉伸强度92.67Mpa，断裂伸长率28.57％，摩擦系数为0.08。

实施例3

采用与实施例1相同的方法，其中：

步骤(1)中，混合物用量为2000g，熔融温度160℃；步骤(2)中，步骤(1)的部分混合物的用量为100g，高润滑粉体为聚四氟乙烯粉体，粒径为16μm，添加量为80g，抽真空至-0.1MPa，保持时间为10min；步骤(3)中，剩余的混合物重量为1900g，抽真空至-0.05Mpa，保持时间为10min，模具温度为190℃，离心浇铸时间为2min；步骤(4)中，继续离心浇铸时间为6min；步骤(5)中，后处理温度为140℃，时间为3h。

产品的性能检测结果如下：拉伸强度90.45Mpa，断裂伸长率27.87％，摩擦系数为0.05。

Claims (3)

1.一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将熔融的己内酰胺单体、催化剂和助催化剂混合均匀，获得混合物；

(2)取出步骤(1)中的部分混合物，加入高润滑粉体混合均匀，获得含有高润滑粉体的混合物；

所述高润滑粉体的材料选自聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、氮化硼、滑石粉、漂珠、玻璃微珠、氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅或复合碳球体，粒径为0.5～20μm；

(3)将步骤(1)中剩余的混合物灌浇到管材模具中，离心浇铸；

(4)将步骤(2)获得的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸成型；

(5)将步骤(4)的产物取出后处理即可；

步骤(1)中，所述己内酰胺单体、催化剂和助催化剂的混合物中，各个组分的重量份数为：

己内酰胺单体                100份

催化剂                      0.1份

助催化剂                    0.2～1份；

步骤(2)中，获得含有高润滑粉体和己内酰胺单体的混合物，在真空度为-0.1Mpa～-0.05Mpa下保持8～12min，步骤(2)中取出的部分混合物用量与高润滑粉体的用量，重量比为1∶1～5∶3；

步骤(2)中取出的部分混合物用量和步骤(3)中剩余的混合物用量，重量比为3∶97～7∶93；

步骤(3)中，剩余的混合物在真空度为-0.1～-0.05Mpa下保持6～10min，然后灌浇到150～190℃的管材模具中，离心浇注1～2min；

步骤(4)中，继续离心浇铸时间为4～6min；

步骤(5)中，在120～160℃下后处理1～5h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、钠、钾、醋酸钠或甲醇钠；所述助催化剂为2，4-二异氰酸甲苯酯或二苯甲烷二异氰酸酯。

3.根据权利要求1～2任一项所述方法制备的含有高润滑粉体的尼龙管材。