CN104974479A - 化学泵泵壳和材料配方及其制造方法 - Google Patents

化学泵泵壳和材料配方及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种化学泵泵壳和材料配方及其制造方法，属于复合材料技术领域。化学泵泵壳材料配方，包括下述质量份数的组分：PET粉末20-50份；UV胶10-40份；玻璃纤维30-50份。一种化学泵泵壳制造方法，包括下述步骤：A、配料：取PET粉末20-50份、UV胶10-40份、玻璃纤维30-50份，搅拌均匀形成糊状的复合料；B、注塑成型：将步骤A中的复合料通过注塑机注入到泵壳模具中，脱模，得到泵壳坯件；C、UV固化：将泵壳坯件在紫外线下光照固化，得到泵壳。本发明的泵壳具有刚度，耐高温及耐腐蚀性，且泵壳的制造方法工序简单、易于实施。

Description

化学泵泵壳和材料配方及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种泵壳材料，尤其涉及一种化学泵泵壳和材料配方及其制造方法，属于复合材料技术领域。
背景技术
化学泵主要用于输送化学物料，且大多数化学泵的使用环境恶劣，过程中会接触到强酸、强碱等腐蚀物，当化学泵置于露天环境时，会受紫外线及雨雪的照射及侵蚀，因此，化学泵的外壳需要有较大的强度及耐腐蚀性。现有的化学泵泵壳通常采用铝合金压铸或铸铁泵壳，重量大，生产成本高，且耐腐蚀性不高。
人们经过长期的探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利文献公开了一种玻纤增强纳米PET材料及其制备方法[申请号：201310035244.9]，其组分按质量百分数配比为：PET 30％-60％、玻璃纤维20％-40％、纳米高岭土10％-30％、表面处理剂0.1％-0.5％、润滑剂0.5％-2％、成核剂0.5％-2％、抗氧剂0.1％-1％、色料0-2％。上述方案采用纳米高岭土与PET共混兼有增强和成核双重作用，不仅大幅提高PET材料的力学性能，而且还使其具有耐磨、耐热、阻隔、阻燃、抗紫外线辐射等功能，而且玻璃纤维起到进一步增强改性效果，更好地提高了PET的刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性等。
但上述方案的玻纤增强纳米PET材料制作工艺复杂，步骤如下：(1)是将纳米高岭土与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，于100℃-200℃温度下搅拌20-60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40℃出料，待用；(2)将PET在130℃-150℃下干燥-3-4-小时，待用；(3)按重量配比称取干燥处理后的PET和润滑剂、成核剂、抗氧剂、色料，加入高速混合机，同时将步骤(1)的经过表面处理剂处理过的纳米高岭土加入高速混合机，使一起充分混合5-15分钟；(4)再将步骤(3)的混合物加入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，加工温度控制在270℃-290℃，通过双螺杆挤出机的挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后即得玻纤增强纳米PET材料。
因此，用上述的工艺制备的玻纤增强纳米PET材料成本高，加工工艺复杂；当用该工艺制备的玻纤增强纳米PET材料用于泵壳制作时，也存在成本高、加工工艺复杂等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种重量轻、成本低、刚度好、耐腐蚀性强的化学泵泵壳。
本发明的另一目的是提供一种配伍合理、成本低的化学泵泵壳的材料配方。
本发明再有一目的是提供一种工序简单、成本低、易于实施的化学泵泵壳的制造方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种化学泵泵壳材料配方，包括下述质量份数的组分：PET粉末20-50份；UV胶10-40份；玻璃纤维30-50份。
在上述的化学泵泵壳材料配方中，在步骤A中，所述的PET粉末的粒径为200-500目；所述的玻璃纤维的直径为5-20微米，长度为0.1-2毫米。
在上述的化学泵泵壳材料配方中，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂20-30份；EMPTA 15-25份；TPGDA20-30份；二苯甲酮4-6份；玻璃纤维相容剂1-5份。
在上述的化学泵泵壳材料配方中，所述的玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂25份、EMPTA 20份、TPGDA 25份、二苯甲酮5份、聚丙烯马来酸酐3份；所述的化学泵泵壳材料配方包括下述质量份数的组分：PET粉末35份；UV胶36份；玻璃纤维39份。
一种化学泵泵壳制造方法，包括下述步骤：
A、配料：取PET粉末20-50份、UV胶10-40份、玻璃纤维30-50份，搅拌均匀形成糊状的复合料；
B、注塑成型：将步骤A中的复合料通过注塑机注入到泵壳模具中，脱模，得到泵壳坯件；
C、UV固化：将泵壳坯件在紫外线下光照固化，得到泵壳。
在上述的化学泵泵壳制造方法中，所述的PET粉末的粒径为200-500目；所述的玻璃纤维的直径为5-20微米，长度为0.1-2毫米。
在上述的化学泵泵壳制造方法中，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂20-30份；EMPTA15-25份；TPGDA20-30份；二苯甲酮4-6份；玻璃纤维相容剂1-5份。
在上述的化学泵泵壳制造方法中，所述的玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂25份、EMPTA20份、TPGDA25份、二苯甲酮5份、聚丙烯马来酸酐3份；在步骤A中，取PET粉末35份、UV胶36份、玻璃纤维39份，搅拌均匀形成糊状的复合料。
在上述的化学泵泵壳制造方法中，在步骤C中，所述的紫外线的波长为200-280nm，光照时间为10-30分钟。
根据上述的化学泵泵壳制造方法制得的化学泵泵壳。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、化学泵泵壳的重量轻、成本低，具有刚度，耐高温及耐腐蚀性，变形率低，且具有电绝缘性；2、化学泵泵壳的材料配方简单，配伍合理，成本低；3、化学泵泵壳的制造方法工序简单、成本低、易于实施。
具体实施方式
实施例1
一种化学泵泵壳材料配方，包括下述质量份数的组分：PET粉末20-50份；UV胶10-40份；玻璃纤维30-50份。UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂20-30份；EMPTA15-25份；TPGDA20-30份；二苯甲酮4-6份；玻璃纤维相容剂1-5份。玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐，PET粉末的粒径为200-500目；所述的玻璃纤维的直径为5-20微米，长度为0.1-2毫米。
上述的EMPTA的CAS登记号为18005-40-8；TPGDA的CAS登记号为42978-66-5。在上述的配方中，还可以加入分子量在600-2000之间的聚乙二醇作为增塑剂，聚硅氧烷、硬酯酸钙作为润滑剂，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮作为稳定剂。
作为一种优选的方案，所述的化学泵泵壳材料配方包括下述质量份数的组分：PET粉末35份；UV胶36份；玻璃纤维39份，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂25份、EMPTA20份、TPGDA25份、二苯甲酮5份、聚丙烯马来酸酐3份。
一种化学泵泵壳制造方法，包括下述步骤：
A、配料：取PET粉末20-50份、UV胶10-40份、玻璃纤维30-50份，搅拌均匀形成糊状的复合料，PET粉末的粒径为200-500目；所述的玻璃纤维的直径为5-20微米，长度为0.1-2毫米，UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂20-30份；EMPTA15-25份；TPGDA20-30份；二苯甲酮4-6份；玻璃纤维相容剂1-5份，玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐；
B、注塑成型：将步骤A中的复合料通过注塑机注入到泵壳模具中，脱模，得到泵壳坯件；
C、UV固化：将泵壳坯件在紫外线下光照固化，得到泵壳，所述的紫外线的波长为200-280nm，光照时间为10-30分钟。
作为一种优选的方案，在步骤A中，取PET粉末35份、UV胶36份、玻璃纤维39份，搅拌均匀形成糊状的复合料；所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂25份、EMPTA20份、TPGDA25份、二苯甲酮5份、聚丙烯马来酸酐3份。
PET粉末、UV胶和玻璃纤维混合后形成胶状物，可直接用于注塑，因此不需要经过高温熔化过程，而在注塑后通过紫外线光照即可固化成型，整个化学泵泵壳的工艺流程简单易实施，且能耗较低。
根据上述的化学泵泵壳制造方法制得的化学泵泵壳，该化学泵泵壳具有刚度，耐腐蚀性强。
实施例2-5
此处的实施例与实施例1的制造方法及配方组分基本相同，不同之处在于，化学泵泵壳材料配方如下表所示。
实施例2 PET粉末22份 UV胶37份 玻璃纤维36份
实施例3 PET粉末25份 UV胶30份 玻璃纤维25份
实施例4 PET粉末36份 UV胶37份 玻璃纤维41份
实施例5 PET粉末34份 UV胶34份 玻璃纤维39份
上述的实施例2-5中的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂23份；EMPTA24份；TPGDA22份；二苯甲酮4.5份；玻璃纤维相容剂4份。玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种化学泵泵壳材料配方，其特征在于，包括下述质量份数的组分：PET粉末20-50份；UV胶10-40份；玻璃纤维30-50份。
2.根据权利要求1所述的化学泵泵壳材料配方，其特征在于，在步骤A中，所述的PET粉末的粒径为200-500目；所述的玻璃纤维的直径为5-20微米，长度为0.1-2毫米。
3.根据权利要求1或2所述的化学泵泵壳材料配方，其特征在于，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂20-30份；EMPTA 15-25份；TPGDA 20-30份；二苯甲酮4-6份；玻璃纤维相容剂1-5份。
4.根据权利要求3所述的化学泵泵壳材料配方，其特征在于，所述的玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂25份、EMPTA 20份、TPGDA25份、二苯甲酮5份、聚丙烯马来酸酐3份；所述的化学泵泵壳材料配方包括下述质量份数的组分：PET粉末35份；UV胶36份；玻璃纤维39份。
5.一种化学泵泵壳制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
A、配料：取PET粉末20-50份、UV胶10-40份、玻璃纤维30-50份，搅拌均匀形成糊状的复合料；
B、注塑成型：将步骤A中的复合料通过注塑机注入到泵壳模具中，脱模，得到泵壳坯件；
C、UV固化：将泵壳坯件在紫外线下光照固化，得到泵壳。
6.根据权利要求5所述的化学泵泵壳制造方法，其特征在于，所述的PET粉末的粒径为200-500目；所述的玻璃纤维的直径为5-20微米，长度为0.1-2毫米。
7.根据权利要求5或6所述的化学泵泵壳制造方法，其特征在于，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂20-30份；EMPTA15-25份；TPGDA20-30份；二苯甲酮4-6份；玻璃纤维相容剂1-5份。
8.根据权利要求7所述的化学泵泵壳制造方法，其特征在于，所述的玻璃纤维相容剂为聚丙烯马来酸酐，所述的UV胶包括下述质量份数的组分：环氧丙烯酸UV树脂25份、EMPTA20份、TPGDA25份、二苯甲酮5份、聚丙烯马来酸酐3份；在步骤A中，取PET粉末35份、UV胶36份、玻璃纤维39份，搅拌均匀形成糊状的复合料。
9.根据权利要求5或6所述的化学泵泵壳制造方法，其特征在于，在步骤C中，所述的紫外线的波长为200-280nm，光照时间为10-30分钟。
10.根据权利要求5-9任意一项的化学泵泵壳制造方法制得的化学泵泵壳。
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