CN105254871A - 一种增韧改性的钢骨浇铸型mc尼龙制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，涉及一种高分子材料制备方法，所述方法由下面几个步骤来完成：称取100重量份的己内酰胺置于反应容器中，停止抽真空脱水后加入3重量份的助催化剂TDI，和2～10重量份的增韧剂，搅拌均匀后迅速浇铸到事先预热至130℃的模具中，匀速缓慢冷却；将脱模后的制品放入水中煮沸30h后，随水冷却至室温。通过加入增韧剂，控制升温速率，控制模具内外两侧等速降温速率，水煮热处理，大幅提高钢骨浇铸制品的韧性，大大削弱了制品内部残余内应力，扩大了MC尼龙制品的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料制备方法，特别是涉及一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法。
背景技术
浇铸（MC）型尼龙也称单体浇铸尼龙，它是在常压下将熔融的己内酰胺减压脱水,并加人强碱性物质作催化剂进一步脱水后,与助催化剂（如聚异氰酸酯）等混合均匀后，,直接注人预热到一定温度的模中进行聚合而制得的。由于MC尼龙具有聚合温度低、工简单、结晶度高、分子质量大、力学性能高于普通尼龙、耐磨耗、自润滑、减震消音、耐油脂、耐化学腐蚀、使用范围宽等特点，在某些场合可代替铜、铝、钢等金属材料。近年来出现的MC尼龙回转成型大型中空器件和连续聚合生产高分子质量尼龙6粒料技术，使其应用范围进一步扩大。但未经改性的MC尼龙在实际应用中存在着耐磨性和自润滑性欠佳、磨损率较大、大型浇铸制品残余内应力较大、尺寸稳定性和热稳定性不高等缺点，限制了MC尼龙制品的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，本发明结合目前塑料编织袋增强改性技术的研究进展而提出了一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙及其生产工艺，大幅削弱了铸件内部的残余内应力，提高了浇铸制品的韧性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，所述方法由下面几个步骤来完成：
1）称取100重量份的己内酰胺置于反应容器中，以5℃/min的升温速率加热至110～130℃至全部熔融，再加入2重量份的碱性催化剂，搅拌均匀，抽真空继续以5℃/min的升温速率加热至135～145℃保持15～30min，将水分含量降至300ppm以下；
2）停止抽真空脱水后加入3重量份的助催化剂TDI，和2～10重量份的增韧剂，搅拌均匀后迅速浇铸到事先预热至130℃的模具中，以5℃/min的升温速率继续加热至160～170℃，保温反应25～35min后，匀速缓慢冷却；
3）将脱模后的制品放入水中煮沸30h后，随水冷却至室温。
所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，所述的碱性催化剂为NAOH。
所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，所述的增韧剂为分子量介于100～2000的聚乙二醇，分子量介于100～2000的二官能度聚氧化乙烯醚，分子量介于100～2000的二官能度聚氧化丙烯醚，分子量介于100～2000的聚酯中的任一种。
所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，所述的模具为嵌有钢制轴承的模具，且轴承两端均接有可拆卸的控温装置，且模具外侧亦接有控温装置和冷却装置。
所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，所述的匀速缓慢冷却靠轴承两端的控温装置和模具外侧的控温装置来完成，冷却速率均控制在5～10℃/min。
本发明的优点与效果是：
本发明制得的钢骨浇铸型尼龙制品由于增韧剂的加入，其韧性得到明显改善，并且由于升温速率的控制使得制品结晶度不致太高，匀速而缓慢的降温以及后来的水煮热处理则大大削弱了制品内部残余内应力，这些均使得钢骨浇铸型尼龙制品在使用过程中不致崩裂，扩大了MC尼龙制品应用范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
1）称取100重量份的己内酰胺置于反应容器中，以5℃/min的升温速率加热至110℃至全部熔融，再加入2重量份的碱性催化剂，搅拌均匀，抽真空继续以5℃/min的升温速率加热至140保持20min，将水分含量降至300ppm以下。
2）停止抽真空脱水后加入3重量份的助催化剂TDI，和2重量份的增韧剂，搅拌均匀后迅速浇铸到事先预热至130℃的模具中，以5℃/min的升温速率继续加热至165℃，保温反应30min后，匀速缓慢冷却。
3）将脱模后的制品放入水中煮沸30h后，随水冷却至室温。
实施例2
1）称取100重量份的己内酰胺置于反应容器中，以5℃/min的升温速率加热至110℃至全部熔融，再加入2重量份的碱性催化剂，搅拌均匀，抽真空继续以5℃/min的升温速率加热至140保持20min，将水分含量降至300ppm以下。2）停止抽真空脱水后加入3重量份的助催化剂TDI，和5重量份的增韧剂，搅拌均匀后迅速浇铸到事先预热至130℃的模具中，以5℃/min的升温速率继续加热至165℃，保温反应30min后，匀速缓慢冷却。
3）将脱模后的制品放入水中煮沸30h后，随水冷却至室温。
实施例3
1）称取100重量份的己内酰胺置于反应容器中，以5℃/min的升温速率加热至110℃至全部熔融，再加入2重量份的碱性催化剂，搅拌均匀，抽真空继续以5℃/min的升温速率加热至140保持20min，将水分含量降至300ppm以下。
2）停止抽真空脱水后加入3重量份的助催化剂TDI，和10重量份的增韧剂，搅拌均匀后迅速浇铸到事先预热至130℃的模具中，以5℃/min的升温速率继续加热至165℃，保温反应30min后，匀速缓慢冷却。
3）将脱模后的制品放入水中煮沸30h后，随水冷却至室温。
性能比较
本发明实施例1至3所制备的钢骨浇铸型尼龙制品的性能测试如下表：
本发明制得的钢骨浇铸型尼龙制品由于增韧剂的加入，其韧性得到明显改善，随增韧剂加入量的的增加其拉伸强度略有下降，冲击强度大幅提高，并且由于升温速率的控制使得制品结晶度不致太高，匀速而缓慢的降温以及后来的水煮热处理则大大削弱了制品内部残余内应力，这些均使得钢骨浇铸型尼龙制品在使用过程中不致崩裂，扩大了MC尼龙制品应用范围。
Claims (5)
1.一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，其特征在于：所述方法由下面几个步骤来完成：
1）称取100重量份的己内酰胺置于反应容器中，以5℃/min的升温速率加热至110～130℃至全部熔融，再加入2重量份的碱性催化剂，搅拌均匀，抽真空继续以5℃/min的升温速率加热至135～145℃保持15～30min，将水分含量降至300ppm以下；
2）停止抽真空脱水后加入3重量份的助催化剂TDI，和2～10重量份的增韧剂，搅拌均匀后迅速浇铸到事先预热至130℃的模具中，以5℃/min的升温速率继续加热至160～170℃，保温反应25～35min后，匀速缓慢冷却；
3）将脱模后的制品放入水中煮沸30h后，随水冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，其特征在于：所述的碱性催化剂为NAOH。
3.根据权利要求1所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，其特征在于：所述的增韧剂为分子量介于100～2000的聚乙二醇，分子量介于100～2000的二官能度聚氧化乙烯醚，分子量介于100～2000的二官能度聚氧化丙烯醚，分子量介于100～2000的聚酯中的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，其特征在于：所述的模具为嵌有钢制轴承的模具，且轴承两端均接有可拆卸的控温装置，且模具外侧亦接有控温装置和冷却装置。
5.根据权利要求1所述的一种增韧改性的钢骨浇铸型MC尼龙制备方法，其特征在于：所述的匀速缓慢冷却靠轴承两端的控温装置和模具外侧的控温装置来完成，冷却速率均控制在5～10℃/min。
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