CN102618028B - 一种铁路货车旁承磨耗板及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种铁路货车旁承磨耗板，采用反应注射成型方式制备，按照重量比计，该铁路货车旁承磨耗板的材料由如下组分组成，己内酰胺100份，催化剂3～15份，嵌段共聚物7～40份，减摩剂0.1～3份。本发明提供的铁路货车旁承磨耗板，低温性能好、摩擦系数可以控制，并能添加填充材料、而且能一次成型，成型周期短、生产效率高，最主要的是产品性能稳定、寿命长。本发明还公开了一种上述铁路货车旁承磨耗板的生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及铁路货车技术领域，更具体地说，涉及一种铁路货车旁承磨耗板及其生产工艺。
背景技术
铁路货车旁承磨耗板通常使用在铁路货车转向架的两簧上，是车厢与转向架连接的接触面。铁路货车旁承磨耗板的使用性质要求它必须具有足够大的摩擦系数，不能使接触面的横向力变大，导致的降低转向架的横向加速度，以保证车辆的行驶过程中不会发生蛇行走动，保证行车安全。
现有用于铁路货车旁承磨耗板的材料往往难以兼顾摩擦系数和耐磨性要求，在较高的摩擦系数下其耐磨性往往较低，从而缩短了产品的使用寿命。
目前，旁承磨耗板主要是金属材料与尼龙。传统的尼龙是采用MC尼龙(Monomer Casting nylon)的方式。MC尼龙质量轻，力学性能好，强度高，摩擦系数高，耐磨，抗震吸音，耐弱酸弱碱及一些有机溶剂，而且生产工艺简单。但是MC尼龙有其自身的弱点，冲击性能不够高、反应周期长，而且产品性能不稳定、最重要的是生产效率低。
因此，如何提高铁路货车旁承磨耗板的冲击性能和使用寿命，缩短反应周期，提高生产效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种铁路货车旁承磨耗板及其生产工艺，以提高铁路货车旁承磨耗板的冲击性能和使用寿命，缩短反应周期，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铁路货车旁承磨耗板，采用反应注射成型方式制备，按照重量比计，该铁路货车旁承磨耗板的材料由如下组分组成，己内酰胺100份，催化剂3～15份，嵌段共聚物7～40份，减摩剂0.1～3份。
优选地，在上述铁路货车旁承磨耗板中，所述催化剂为己内酰胺盐或己内酰胺溴化镁。
优选地，在上述铁路货车旁承磨耗板中，所述减摩剂为硅灰石和/或氧化锌晶须。
一种制备铁路货车旁承磨耗板的工艺，包括步骤：
1)按照重量比计，准备如下物料：己内酰胺100份，催化剂3～15份，嵌段共聚物7～40份，减摩剂0.1～3份；
2)将催化剂与一部分己内酰胺加入第一反应釜，另一部分己内酰胺、减摩剂和嵌段共聚物加入第二反应釜，在80～110℃范围内对第一反应釜和第二反应釜进行加热，使得第一反应釜和第二反应釜内的物料处于熔融状态，然后向第一反应釜和第二反应釜内充入氮气保护，并保持预设时间，所述预设时间为15～25分钟；
3)通过反应注射成型机将第一反应釜和第二反应釜内的物料混合后注射到模具的模腔内，聚合1～5min后打开模具，得到铁路货车旁承磨耗板。
优选地，在上述工艺中，所述步骤3)具体为将反应注射成型机的喷嘴与旁承磨耗板模具的注射口对接，第一反应釜和第二反应釜内的物料经反应注射成型机的混合腔高速碰撞混合后注射到模具的模腔内，保持模具加热温度，聚合1～5min，然后停止加热，打开模具，取出铁路货车旁承磨耗板。
优选地，在上述工艺中，所述预设时间为18～22分钟。
优选地，在上述工艺中，所述催化剂为己内酰胺盐或己内酰胺溴化镁。
优选地，在上述工艺中，所述减摩剂为硅灰石和/或氧化锌晶须。
从上述的技术方案可以看出，相对于背景技术，本发明提供的铁路货车旁承磨耗板，低温性能好、摩擦系数可以控制，并能添加填充材料、而且能一次成型，成型周期短、生产效率高，最主要的是产品性能稳定、寿命长。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种铁路货车旁承磨耗板及其生产工艺，以提高铁路货车旁承磨耗板的冲击性能和使用寿命，缩短反应周期，提高生产效率。
本发明实施例提供的铁路货车旁承磨耗板，采用反应注射成型方式制备，按照重量比计，该铁路货车旁承磨耗板的材料由如下组分组成，己内酰胺100份，催化剂3～15份，嵌段共聚物7～40份，减摩剂0.1～3份。
本发明提供的铁路货车旁承磨耗板，通过上述配合得到的材料为反应注射尼龙(Reaction injection molding nylon)，该反应注射尼龙低温性能好、摩擦系数可以控制，并能添加填充材料、而且能一次成型，成型周期短、生产效率高，最主要的是产品性能稳定、寿命长。
在本实施例中，催化剂可为己内酰胺盐或己内酰胺溴化镁，还可为其他常规催化剂，本发明对催化剂的具体成为不做限定。减摩剂在本实施例中，为硅灰石和/或氧化锌晶须。
本发明实施例提供的制备铁路货车旁承磨耗板的工艺，包括步骤：
1)按照重量比计，准备如下物料：己内酰胺100份，催化剂(催化剂可为己内酰胺盐或己内酰胺溴化镁)3～15份，嵌段共聚物7～40份，减摩剂(减摩剂可为硅灰石和/或氧化锌晶须)0.1～3份；
2)将催化剂与一部分己内酰胺加入第一反应釜，另一部分己内酰胺、减摩剂和嵌段共聚物加入第二反应釜，在80～110℃范围内对第一反应釜和第二反应釜进行加热，使得第一反应釜和第二反应釜内的物料处于熔融状态，然后向第一反应釜和第二反应釜内充入氮气保护，并保持预设时间，所述预设时间为15～25分钟(预设时间优选为18～22分钟，更加优选为20分钟)；
3)通过反应注射成型机将第一反应釜和第二反应釜内的物料混合后注射到模具的模腔内，聚合1～5min后打开模具，得到铁路货车旁承磨耗板。
为了进一步优化上述技术方案，上述步骤3)具体为将反应注射成型机的喷嘴与旁承磨耗板模具的注射口对接，第一反应釜和第二反应釜内的物料经反应注射成型机的混合腔高速碰撞混合后注射到模具的模腔内，保持模具加热温度，聚合1～5min，然后停止加热，打开模具，取出铁路货车旁承磨耗板。
以下结合具体实施例对本发明所提供的一种铁路货车旁承磨耗板及其生产工艺作进一步详细说明。
实施例1：
1)将6份的己内酰胺溴化镁化合物与50份己内酰胺加入第一反应釜，50份己内酰胺、0.5份的硅灰石、分子量为8000的聚醚多元醇嵌段共聚物15份加入第二反应釜，在80～110℃范围内加热熔融，充入氮气保护。
2)两釜(第一反应釜和第二反应釜)内物料的温度在80～110℃内稳定15分钟，反应注射成型机的喷嘴与模具的注射口对接，第一反应釜和第二反应釜内的活性物料经反应注射成型机的混合腔高速碰撞混合后注射到模具的模腔内，保持模具加热温度，聚合2min，然后停止加热，打开模具，取出制品。
表1 实施例1提供的铁路货车旁承磨耗板的物理-力学性能
本实施例提供的铁路货车旁承磨耗板的硬度为74HD，满足旁承磨耗板硬度≥60HD的要求；拉伸强度为52Mpa、压缩强度为75Mpa、弯曲强度为53Mpa，均符合旁承磨耗板的相应强度要求；拉伸强度拉伸应变为98％，满足旁承磨耗板拉伸强度拉伸应变≥30％的要求；23℃缺口冲击强度为31KJ/m2，满足旁承磨耗板23℃缺口冲击强度≥8KJ/m2的要求；-50℃缺口冲击强度为8KJ/m2，满足旁承磨耗板-50℃缺口冲击强度≥4KJ/m2的要求；产品摩擦系数为0.32，落在旁承磨耗板产品摩擦系数0.30～0.40的范围内；材料摩擦系数为0.31，落在旁承磨耗板材料摩擦系数0.30～0.40的范围内。本发明能一次成型，成型周期短、生产效率高，而且产品性能稳定、寿命长。
实施例2：
1)将8份的己内酰胺钠化合物与40份己内酰胺加入第一反应釜，60份己内酰胺、2份的硅灰石、分子量为15000的嵌段共聚物25份加入第二反应釜，在80～110℃范围内加热熔融，充入氮气保护。
2)两釜(第一反应釜和第二反应釜)内物料的温度在80～110℃内稳定25分钟，反应注射成型机的喷嘴与模具的注射口对接，第一反应釜和第二反应釜内的活性物料经反应注射成型机的混合腔高速碰撞混合后注射到模具的模腔内，保持模具加热温度，聚合1.5min，然后停止加热，打开模具，取出制品。
表2 实施例2提供的铁路货车旁承磨耗板的物理-力学性能
本实施例提供的铁路货车旁承磨耗板的硬度为68HD，满足旁承磨耗板硬度≥60HD的要求；拉伸强度为48Mpa、压缩强度为66Mpa、弯曲强度为50Mpa，均符合旁承磨耗板的相应强度要求；拉伸强度拉伸应变为157％，满足旁承磨耗板拉伸强度拉伸应变≥30％的要求；23℃缺口冲击强度为48KJ/m2，满足旁承磨耗板23℃缺口冲击强度≥8KJ/m2的要求；-50℃缺口冲击强度为22KJ/m2，满足旁承磨耗板-50℃缺口冲击强度≥4KJ/m2的要求；产品摩擦系数为0.38，落在旁承磨耗板产品摩擦系数0.30～0.40的范围内；材料摩擦系数为0.36，落在旁承磨耗板材料摩擦系数0.30～0.40的范围内。本发明能一次成型，成型周期短、生产效率高，而且产品性能稳定、寿命长。
实施例3：
1)将10份的己内酰胺溴化镁化合物与60份己内酰胺加入第一反应釜，40份己内酰胺、1份的氧化锌晶须、分子量为25000的嵌段共聚物25份加入第二反应釜，在80～110℃范围内加热熔融，充入氮气保护。
2)两釜(第一反应釜和第二反应釜)内物料的温度在80～110℃内稳定20分钟，反应注射成型机的喷嘴与模具的注射口对接，第一反应釜和第二反应釜内的活性物料经反应注射成型机的混合腔高速碰撞混合后注射到模具的模腔内，保持模具加热温度，聚合2min，然后停止加热，打开模具，取出制品。
表3 实施例3提供的铁路货车旁承磨耗板的物理-力学性能
本实施例提供的铁路货车旁承磨耗板的硬度为65HD，满足旁承磨耗板硬度≥60HD的要求；拉伸强度为42Mpa、压缩强度为57Mpa、弯曲强度为46Mpa，均符合旁承磨耗板的相应强度要求；拉伸强度拉伸应变为200％，满足旁承磨耗板拉伸强度拉伸应变≥30％的要求；23℃缺口冲击强度为58KJ/m2，满足旁承磨耗板23℃缺口冲击强度≥8KJ/m2的要求；-50℃缺口冲击强度为36KJ/m2，满足旁承磨耗板-50℃缺口冲击强度≥4KJ/m2的要求；产品摩擦系数为0.35，落在旁承磨耗板产品摩擦系数0.30～0.40的范围内；材料摩擦系数为0.36，落在旁承磨耗板材料摩擦系数0.30～0.40的范围内。本发明能一次成型，成型周期短、生产效率高，而且产品性能稳定、寿命长。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种制备铁路货车旁承磨耗板的工艺，其特征在于，包括步骤：
1）按照重量比计，准备如下物料：己内酰胺100份，催化剂3～15份，嵌段共聚物7～40份，减摩剂0.1～3份；
2）将催化剂与一部分己内酰胺加入第一反应釜，另一部分己内酰胺、减摩剂和嵌段共聚物加入第二反应釜，在80～110℃范围内对第一反应釜和第二反应釜进行加热，使得第一反应釜和第二反应釜内的物料处于熔融状态，然后向第一反应釜和第二反应釜内充入氮气保护，并保持预设时间，所述预设时间为15～25分钟；
3）通过反应注射成型机将第一反应釜和第二反应釜内的物料混合后注射到模具的模腔内，聚合1～5min后打开模具，得到铁路货车旁承磨耗板。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤3）具体为将反应注射成型机的喷嘴与旁承磨耗板模具的注射口对接，第一反应釜和第二反应釜内的物料经反应注射成型机的混合腔高速碰撞混合后注射到模具的模腔内，保持模具加热温度，聚合1～5min，然后停止加热，打开模具，取出铁路货车旁承磨耗板。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述预设时间为18～22分钟。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述催化剂为己内酰胺盐或己内酰胺溴化镁。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述减摩剂为硅灰石和/或氧化锌晶须。
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