CN104961890A - 一种心盘磨耗盘材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种心盘磨耗盘材料及其制备方法，其原料组分及其重量份配比如下：已内酰胺 1000份；催化剂 0.5-1.5份；助催化剂1.5-5.6份。本发明通过对浇注成型后的心盘磨耗盘原材料的选配、调整，使其物理性能达到了最佳状态，产品稳定性大幅度提高，具备强度高、韧性好、耐低温、摩擦系数稳定等优越性能。制备方法是以已内酰胺为基体材料，在加热熔体已内酰胺材料中加入催化剂和助催化剂得到活性熔体材料，采用浇铸成型法生产铁路心盘磨耗盘。
Description
技术领域
本发明属于尼龙高分子材料领域，具体涉及一种心盘磨耗盘材料及其制备方法。
背景技术
浇注型心盘磨耗盘（垫）是铁路车辆的关键配件之一，安装在货车转向架摇枕的中间，和旁承一起支撑整个车体。浇注型心盘磨耗盘的摩擦阻力在一定程度上约束车体侧向运动，因而浇注型心盘磨耗盘的性能要求直接影响了车体运行的安全。寻求良好性能的浇注型心盘磨耗盘成为业内技术人员所致力研究的热点方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种心盘磨耗盘的材料及其制备方法，该材料具备强度高、韧性好、耐低温、摩擦系数稳定等优越性能，在使用中提高了车体运行的安全性。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种心盘磨耗盘材料，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000份；
催化剂 0.5-1.5份；
助催化剂 1.5-5.6份。
作为本发明进一步的改进，所述原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000份；
催化剂 1.2份；
助催化剂 4.5份。
作为本发明进一步的改进，所述原料组分还包括染色剂1-2份，优选的，所述染色剂的重量配比为1份。
作为本发明进一步的改进，所述染色剂为透明黑。
作为本发明进一步的改进，所述催化剂为碱，优选的，所述催化剂为NaOH。
作为本发明进一步的改进，所述助催化剂为列克纳胶。
本发明另一方面提供了一种上述材料的制备方法，具体包括如下步骤：
A．按重量配比称取各原料组分；
B．活性熔体料的制备
将已内酰胺熔融后加入真空脱水罐中，投入催化剂后，迅速开启真空泵，真空度保持在≥-0.095Mpa，温度达到138-142℃时真空脱水10-20min，脱水完成后加入助催化剂，得到活性熔体材料；
C．心盘磨耗盘浇注成型
（1）模具预热温度达到130-165℃后，均匀涂抹硅油，盖上模具盖板，冲入适量的氮气，然后迅速注入步骤B得到的活性熔体料，等待1-2.5min后，压制产品，压力不小于5Mpa，
（2）自给压起开始计时的脱模时间为2-3min，脱模后的毛坯进行热定型处理。
（3）机加工既得。
作为本发明进一步的改进，所述步骤B中投入催化剂之前还包括加入染色剂的步骤。
作为本发明进一步的改进，步骤B中活性熔体料采用下述方法制备：将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入已内酰胺重量0.5-1.5‰的氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入已内酰胺重量1.5-5.6‰列克纳胶，形成活性熔体料。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明通过对浇注成型后的心盘磨耗盘原材料的选配、调整，使其物理性能达到了最佳状态，产品稳定性大幅度提高，具备强度高、韧性好、耐低温、摩擦系数稳定等优越性能，所得成品符合TB/T3270-2011技术标准要求。
本发明提供的心盘磨耗盘的制备方法，具备较高的可操作性，可以保证产品的物理力学性能，从而更好的保证了产品质量。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
实施例1
一种心盘磨耗盘材料，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000g；
氢氧化钠 0.5g；
列克纳胶 1.5g。
具体制备方法如下：
（1）将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入列克纳胶，形成活性熔体料；
（2）对模具进行高温硅油热处理，模具预热温度为130-165℃；
（3）注入步骤（1）中得到的活性熔体料，聚合60s后，给予不小于6MPa的压力；
（4）脱模后的毛坯进行热定型处理。
（5）机加工：将工件正确装夹在专用工装上，加工到图纸要求尺寸。
对所得到的心盘磨耗盘主要物理力学性能进行检测，结果见表1：
表1 本发明的心盘磨耗盘主要物理力学性能检测结果
从表1的物理力学性能检测数据可知，本实施例提供的心盘磨耗盘原主要物理力学性能全部符合TB/T3270-2011技术标准要求，而且性能较为稳定。
实施例2
一种心盘磨耗盘材料，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000g；
氢氧化钠 1g；
列克纳胶 2.5g。
具体制备方法如下：
（1）中熔体料采用下述方法制备：将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入列克纳胶，形成活性熔体料。
（2）对模具进行高温硅油热处理，模具预热温度为130-165℃；
（3）注入活性熔体料，聚合90s，给予不小于8MPa的压力；
（4）脱模后的毛坯进行热定型处理。
（5）机加工：将工件正确装夹在专用工装上，加工到图纸要求尺寸。
经性能检测其具备与实施例1相同的性能。
实施例3
一种心盘磨耗盘材料，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000g；
氢氧化钠 1.2g；
列克纳胶 3.5g。
具体制备方法如下：
（1）中熔体料采用下述方法制备：将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入列克纳胶，形成活性熔体料。
（2）对模具进行高温硅油热处理，模具预热温度为130-165℃；
（3）注入活性熔体料，聚合150s，给予不小于24MPa的压力；
（4）脱模后的毛坯进行热定型处理。
（5）机加工：将工件正确装夹在专用工装上，加工到图纸要求尺寸。
经性能检测其具备与实施例1相同的性能。
实施例4
一种心盘磨耗盘材料，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000g；
氢氧化钠 1.5g；
列克纳胶 5.6g。
具体制备方法如下：
（1）将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入已内酰胺重量1.5‰的氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入列克纳胶，形成活性熔体料。
（2）对模具进行高温硅油热处理，模具预热温度为130-165℃；
（3）注入活性熔体料，聚合90s，给予不小于10MPa的压力：
（4）脱模后的毛坯进行热定型处理。
（5）机加工：将工件正确装夹在专用工装上，加工到图纸要求尺寸。
经性能检测其具备与实施例1相同的性能。
实施例5
一种心盘磨耗盘材料，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000g；
氢氧化钠 0.5g；
列克纳胶 1.5g；
透明黑 2g；
具体制备方法如下：
（1）将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入透明黑，加入氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入列克纳胶，形成活性熔体料；
（2）对模具进行高温硅油热处理，模具预热温度为130-165℃；
（3）注入步骤（1）中得到的活性熔体料，聚合60s后，给予不小于6MPa的压力：
（4）脱模后的毛坯进行热定型处理。
（5）机加工：将工件正确装夹在专用工装上，加工到图纸要求尺寸。
对比例1 原心盘的制备方法：
配料：已内酰胺 1000g；
氢氧化钠 1.0g；
TDI 1.5g；
透明黑 2g；
制备方法：
（1）将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入透明黑，加入氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-15min，加入TDI助催化剂，形成活性熔体料；
（2）对模具进行高温硅油热处理，模具预热温度为130-165℃；
（3）注入步骤（1）中得到的活性熔体料，聚合60s后，给予不小于10MPa的压力：
（4）脱模后自然冷却至室温。
（5）机加工：将工件正确装夹在专用工装上，加工到图纸要求尺寸。
经性能检测其具备与实施例1相同的性能。
按优选实施例1与对比例1原心盘磨耗盘主要物理力学性能进行对比，结果见表2：
表2 本发明优选配方与原心盘磨耗盘主要物理力学性能对比
从表2的物理力学性能检测数据可知，原心盘性能属于高强、低韧产品，本实施例提供的心盘，性能明显趋于偏韧性，各种指标富余量合理，而且较为稳定。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种心盘磨耗盘材料，其特征在于，其原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000份；
催化剂 0.5-1.5份；
助催化剂 1.5-5.6份。
2.根据权利要求1所述的一种心盘磨耗盘材料，其特征在于，所述原料组分及其重量份配比如下：
已内酰胺 1000份；
催化剂 1.2份；
助催化剂 4.5份。
3.根据权利要求1所述的一种心盘磨耗盘材料，其特征在于，所述原料组分还包括染色剂1-2份，优选的，所述染色剂的重量配比为1份。
4.根据权利要求3所述的一种心盘磨耗盘材料，其特征在于，所述染色剂为透明黑。
5.根据权利要求1所述的一种心盘磨耗盘材料，其特征在于，所述催化剂为碱，优选的，所述催化剂为NaOH。
6.根据权利要求1所述的一种心盘磨耗盘材料，其特征在于，所述助催化剂为列克纳胶或甲苯二异氰酸酯。
7.一种制备权利要求1-6任一项所述的心盘磨耗盘材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
A．按重量配比称取各原料组分；
活性熔体料的制备
B．将已内酰胺熔融后加入真空脱水罐中，投入催化剂后，迅速开启真空泵，真空度保持在≥-0.095MPa，温度达到138-142℃时真空脱水10-20min，脱水完成后加入助催化剂，得到活性熔体材料；
C．心盘磨耗盘浇注成型
（1）模具预热温度达到130-165℃后，均匀涂抹硅油，盖上模具盖板，冲入适量的氮气，然后迅速注入步骤B得到的活性熔体料，等待1-2.5min后，压制产品，压力不小于5Mpa；
（2）自给压起开始计时的脱模时间为2-3min，脱模后的毛坯进行热定型处理；
（3）机加工既得。
8.根据权利要求7所述的心盘磨耗盘材料的制备方法，其特征在于，所述步骤B中投入催化剂之前还包括加入染色剂的步骤。
9.根据权利要求7所述的心盘磨耗盘材料的制备方法，其特征在于，步骤B中活性熔体料采用下述方法制备：将已内酰胺熔融后，加入真空反应罐中，当温度升至138-142℃时，加入已内酰胺重量0.5-1.5‰的氢氧化钠，迅速抽起真空，真空度保持在≥-0.095MPa，真空脱水10-20min，加入已内酰胺重量1.5-5.6‰列克纳胶，形成活性熔体料。
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| CN113717516A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-30 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种心盘磨耗板用复合材料与心盘磨耗板及其制备方法 |
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| CN104260252A (zh) * | 2014-08-01 | 2015-01-07 | 河北辛集腾跃实业有限公司 | 一种耐低温心盘磨耗盘的生产方法 |
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