CN105400186A - 一种增强含油mc尼龙滑块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于浇铸尼龙技术领域的一种增强含油MC尼龙滑块及其制备方法。它由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰8-15份，乙醇3-6份，炭黑0.05-1份，硅酯1-5份，硅烷偶联剂0.08-0.15份。制备时使用纳米炭黑并将纳米炭黑采用球磨的方式分散于物料中。本发明制备的增强含油MC尼龙滑块，纳米炭黑在滑块中均匀的分散，在降低摩擦系数的同时使滑块的拉伸强度，弯曲强度等大幅增强。

Description

一种增强含油MC尼龙滑块及其制备方法
技术领域
本发明属于浇铸尼龙技术领域，具体涉及一种增强含油MC尼龙滑块及其制备方法。
背景技术
MC尼龙又称浇铸尼龙，学名为聚己内酰胺。它是在常压下，将熔融的原料己内酰胺单体C6H11NO用碱性的物质作催化剂，与活化剂等助剂一起制成待聚单体，直接注入预热到一定温度的模具中，使物料在模具内很快地进行聚合反应，凝结成坚韧的固体胚件，再经过有关工艺处理，得到预定的制品。产品具有摩擦系数低，硬度低，强度高，韧性高，可代替部分传统金属部件，生产滑块、齿轮、蜗轮、托轮、支承轮、走轮、水泵叶轮、轴套、轴瓦、柱销、活塞阀体、挡胶板、皮带轮、转动轮、棒材、管材、板材等。
目前，MC尼龙作为普通金属代用材料得到了广泛的应用，但是，作为滑块的金属替代品其性能还达不到国家要求，现有的含油尼龙滑块的摩擦系数降低的同时其拉伸强度、弯曲强度、压缩强度降低不能满足实际使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强含油MC尼龙滑块及其制备方法，使其符合GB12354标准中规定的有关要求。
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰8-15份，乙醇3-6份，炭黑0.05-1份，硅酯1-5份，硅烷偶联剂0.08-0.15份。
所述硅脂为低熔点的硅脂，所述硅脂的熔点为40-60℃。
所述硅烷偶联剂为KH550。
所述炭黑为纳米炭黑。
一种增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰8-15份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取硅烷偶联剂0.08-0.15份，乙醇3-6份，先将硅烷偶联剂溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合30-80分钟，并搅拌均匀，然后在100-120℃的烘箱中干燥2-3小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，0.05-1份炭黑，1-5份硅酯混合脱水，后加入0.08-0.16份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入固化剂反应成型。
所述固化剂为对羟基苯磺酸，环氧树脂，二苯基甲烷二异氰酸酯，聚阳离子纤维素，木质素，壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或一种以上。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min；或者采用100-300℃的水蒸气蒸浴5-12min的后处理过程。
所述步骤(3)的操作过程为：将粉体与100份己内酰胺，0.05-1份纳米炭黑通过球磨的方式混合，使纳米炭黑均匀分散，然后加入1-5份硅酯混合脱水，最后加入0.08-0.16份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入固化剂反应成型。
本发明的有益效果：本发明制备的增强含油MC尼龙滑块，纳米炭黑在滑块中均匀的分散，在降低摩擦系数的同时使滑块的拉伸强度，弯曲强度大幅增强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰10份，乙醇6份，纳米炭黑0.5份，硅酯1.5份，硅烷偶联剂KH5500.12份。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰10份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取0.12份硅烷偶联剂KH550，乙醇6份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合50分钟，并搅拌均匀，然后在110℃的烘箱中干燥2小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，0.5份纳米炭黑，1.5份硅酯混合脱水，后加入0.1份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入环氧树脂10份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min，制成。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为90Mpa，断裂伸长率为28％，弯曲强度为90Mpa，压缩强度为100Mpa，密度为1.16g/cm3，热变形温度为220℃。
实施例2
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰8份，乙醇4份，纳米炭黑0.25份，硅酯3份，硅烷偶联剂KH5500.15份。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰8份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取硅烷偶联剂KH5500.15份，乙醇4份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合30分钟，并搅拌均匀，然后在100℃的烘箱中干燥2小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，0.25份纳米炭黑，3份硅酯混合脱水，后加入0.12份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入二苯基甲烷二异氰酸酯8份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块经过150℃的水蒸气蒸浴8min的后处理过程。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为89Mpa，断裂伸长率为27％，弯曲强度为89Mpa，压缩强度为99Mpa，密度为1.16g/cm3，热变形温度为210℃。
实施例3
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰15份，乙醇5份，纳米炭黑0.6份，硅酯3份，硅烷偶联剂KH5500.09份。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰15份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取硅烷偶联剂KH5500.09份，乙醇5份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合80分钟，并搅拌均匀，然后在120℃的烘箱中干燥3小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，0.6份纳米炭黑，3份硅酯混合脱水，后加入0.09份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入壬基酚聚氧乙烯醚2份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min制成。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为91Mpa，断裂伸长率为27％，弯曲强度为91Mpa，压缩强度为99Mpa，密度为1.16g/cm3，热变形温度为230℃。
实施例4
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰10份，乙醇6份，纳米炭黑0.5份，硅酯1.5份，柽柳皮粉2份，硅烷偶联剂KH5500.12份。所述柽柳皮粉为柽柳皮经过晒干，磨粉，过80目筛制成。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰10份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取0.12份硅烷偶联剂KH550，乙醇6份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合50分钟，并搅拌均匀，然后在110℃的烘箱中干燥2小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与80份己内酰胺，0.5份纳米炭黑，1.5份硅酯，2份柽柳皮粉混合脱水，后加入0.1份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入环氧树脂10份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min，制成。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为99Mpa，断裂伸长率为33％，弯曲强度为109Mpa，压缩强度为120Mpa，密度为1.16g/cm3，热变形温度为230℃。
实施例5
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰10份，乙醇6份，纳米炭黑0.5份，硅酯1.5份，硅烷偶联剂KH5500.12份。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰10份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取0.12份硅烷偶联剂KH550，乙醇6份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合50分钟，并搅拌均匀，然后在110℃的烘箱中干燥2小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，0.5份纳米炭黑通过球磨的方式混合，使纳米炭黑均匀分散，然后加入1.5份硅酯混合脱水，加入0.1份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入环氧树脂10份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min制成。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为99Mpa，断裂伸长率为35％，弯曲强度为109Mpa，压缩强度为110Mpa，密度为1.16g/cm3，热变形温度为250℃。
对比例1
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰10份，乙醇6份，硅酯1.5份，硅烷偶联剂KH5500.12份。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰10份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取0.12份硅烷偶联剂KH550，乙醇6份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合50分钟，并搅拌均匀，然后在110℃的烘箱中干燥2小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，1.5份硅酯混合脱水，后加入0.1份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入环氧树脂10份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min制成。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为78Mpa，断裂伸长率为23％，弯曲强度为78Mpa，压缩强度为80Mpa，密度为1.17g/cm3，热变形温度为180℃。
对比例2
一种增强含油MC尼龙滑块，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰10份，乙醇6份，纳米炭黑0.5份，硅烷偶联剂KH5500.12份。
上述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰10份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取0.12份硅烷偶联剂KH550，乙醇6份，先将硅烷偶联剂KH550溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合50分钟，并搅拌均匀，然后在110℃的烘箱中干燥2小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与80份己内酰胺，0.5份纳米炭黑混合脱水，后加入0.1份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入环氧树脂10份反应成型。
所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min制成。
所制备的MC尼龙滑块拉伸强度为77Mpa，断裂伸长率为22％，弯曲强度为76Mpa，压缩强度为79Mpa，密度为1.15g/cm3，热变形温度为180℃。

Claims (8)

1.一种增强含油MC尼龙滑块，其特征在于，由以下重量份数的原料物质制备：己内酰胺100份，粉煤灰8-15份，乙醇3-6份，炭黑0.05-1份，硅酯1-5份，硅烷偶联剂0.08-0.15份。
2.根据权利要求1所述一种增强含油MC尼龙滑块，其特征在于，所述硅脂为低熔点的硅脂，所述硅脂的熔点为40-60℃以下。
3.根据权利要求1所述一种增强含油MC尼龙滑块，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550。
4.根据权利要求1所述一种增强含油MC尼龙滑块，其特征在于，所述炭黑为纳米炭黑。
5.一种增强含油MC尼龙滑块的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)秤取粉煤灰8-15份，经3％的NaOH溶液浸泡24小时后，球磨1小时，再用HCl溶液中和至中性，漂去Na+和Cl-后，再烘干后备用；
(2)取硅烷偶联剂0.08-0.15份，乙醇3-6份，先将硅烷偶联剂溶入乙醇，分两次到三次加入步骤(1)处理好的粉煤灰，在研钵中混合30-80分钟，并搅拌均匀，然后在100-120℃的烘箱中干燥2-3小时，得到粉体，冷却后备用；
(3)将粉体与100份己内酰胺，0.05-1份炭黑，1-5份硅酯混合脱水，后加入0.08-0.16份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入固化剂反应成型。
6.根据权利要求4所述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，其特征在于，所述固化剂为对羟基苯磺酸，环氧树脂，二苯基甲烷二异氰酸酯，聚阳离子纤维素，木质素，壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或一种以上。
7.根据权利要求4所述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，其特征在于，所述固化反应成型的MC尼龙滑块放进加热到170℃的油里再一起放进预热到170℃的烘箱里，关掉烘箱自然冷却或者经过沸水煮10-20min；或者采用100-300℃的水蒸气蒸浴5-12min的后处理过程。
8.根据权利要求4所述增强含油MC尼龙滑块的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的操作过程为：将粉体与100份己内酰胺，0.05-1份纳米炭黑通过球磨的方式混合，使纳米炭黑均匀分散，然后加入1-5份硅酯混合脱水，最后加入0.08-0.16份氢氧化钠继续抽真空脱水，最后加入固化剂反应成型。
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