CN109251458A - 一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒 - Google Patents

一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，涉及玻璃挤出棒生产技术领域。所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯45‑55份、碳化铬12‑16份、碳化钨10‑12份、氮化硼6‑10份、碳化硼4‑6份、增强剂2‑4份、二硫化钼12‑14份、氮化硅10‑12份、三氧化二铝6‑10份、氧化锆4‑6份、黏结剂2‑4份、分散剂2‑4份。本发明具有硬度高和耐磨的优点，采用多种高硬度原料和多种耐磨原料分别制成高硬度材料和耐磨材料，研磨混合后再依次添加到玻璃基料内进行混炼，使制得的玻璃挤出棒硬度高且耐磨性能好，防止玻璃挤出棒在外力作用下发生划痕甚至破碎，使用寿命长。

Description

一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒
技术领域
本发明涉及玻璃挤出棒生产技术领域，具体涉及一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒。
背景技术
有机玻璃的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。表面光滑、色彩艳丽，比重小，强度较大，耐腐蚀，耐湿，耐晒，绝缘性能好，隔声性好。可分管形材、棒形材、板形材三种，其中棒型材即为通过挤出机生产的有机玻璃挤出棒。
传统的有机玻璃挤出棒的生产工艺还不够成熟，导致玻璃挤出棒的硬度较低并且耐磨性能较差，遇到其他物体发生摩擦容易留下划痕，当不小心与其他物体发生碰撞时也容易造成破碎，性能较低，使用寿命较短，给使用者带来了极大的麻烦。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，本发明具有硬度高和耐磨的优点，采用多种高硬度原料和多种耐磨原料分别制成高硬度材料和耐磨材料，研磨混合后再依次添加到玻璃基料内进行混炼，使制得的玻璃挤出棒硬度高且耐磨性能好，防止玻璃挤出棒在外力作用下发生划痕甚至破碎，使用寿命长。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯45-55份、碳化铬12-16份、碳化钨10-12份、氮化硼6-10份、碳化硼4-6份、增强剂2-4份、二硫化钼12-14份、氮化硅10-12份、三氧化二铝6-10份、氧化锆4-6份、黏结剂2-4份、分散剂2-4份。
优选的，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50份、碳化铬14份、碳化钨11份、氮化硼8份、碳化硼5份、增强剂3份、二硫化钼13份、氮化硅11份、三氧化二铝8份、氧化锆5份、黏结剂3份、分散剂3份。
优选的，所述增强剂由石英粉和钛白粉1:1混合而成。
优选的，所述黏结剂由环氧树脂、酚醛树脂和丁苯橡胶2:1:1混合而成。
优选的，所述分散剂由十二烷基硫酸钠和三乙基己基磷酸1:1混合而成。
优选的，所述玻璃挤出棒的生产工艺包括以下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯倒入反应釜内进行聚合反应，升温加热至1660-1740℃，反应5.5-6.5h得玻璃基料备用；
（2）将碳化铬、碳化钨、氮化硼和碳化硼加入第一砂磨机内进行混合研磨，升温加热至680-720℃，再向第一砂磨机内加入增强剂，混合后得高硬度材料备用；
（3）将二硫化钼、氮化硅、三氧化二铝和氧化锆加入第二砂磨机内进行混合研磨，升温加热至760-840℃，得耐磨材料备用；
（4）将上述步骤（2）和（3）中的高硬度材料和耐磨材料依次加入到上述步骤（1）中的反应釜内，再依次加入黏结剂和分散剂进行混合搅拌，得物料备用；
（5）将上述步骤（4）中的物料打入挤出机，挤出成型后放入退火箱中进行退火，退火温度为460-540℃，退火时间为1.5-2.5h，再冷却至室温，得到产品。
优选的，步骤（2）和（3）中均以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h。
优选的，步骤（4）中以600-700r/min的转速进行混合搅拌，搅拌4.5-5.5h。
本发明提供一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，与现有技术相比优点在于：
（1）本发明采用碳化铬、碳化钨、氮化硼和碳化硼为原料制成的高硬度材料，并向其中添加增强剂有效提高玻璃挤出棒的硬度，研磨混合后将其添加到玻璃基料内进行混炼，防止玻璃挤出棒与其他物体碰撞时造成破碎，玻璃挤出棒的硬度高，使用寿命长；
（2）本发明采用二硫化钼和氮化硅为原料制成的耐磨材料，并向其中添加三氧化二铝和氧化锆，三氧化二铝和氧化锆的配合使用有效提高了玻璃挤出棒的耐磨性能，研磨混合后再并将其添加到玻璃基料内进行混炼，防止玻璃挤出棒与其他物体摩擦时留下划痕，玻璃挤出棒的耐磨性能好，使用寿命长；
（3）本发明采用分散剂和黏结剂，并将其混合在玻璃基料内，能够极大的改善玻璃挤出棒内各组分的黏结力，黏结牢固，并且使得涂料内各组分分布均匀，玻璃挤出棒性能优越，适宜推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯45份、碳化铬12份、碳化钨10份、氮化硼6份、碳化硼4份、石英粉1份、钛白粉1份、二硫化钼12份、氮化硅10份、三氧化二铝6份、氧化锆4份、环氧树脂1份、酚醛树脂0.5份、丁苯橡胶0.5份、十二烷基硫酸钠1份、三乙基己基磷酸1份。
所述玻璃挤出棒的生产工艺包括以下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯倒入反应釜内进行聚合反应，升温加热至1660-1740℃，反应5.5-6.5h得玻璃基料备用；
（2）将碳化铬、碳化钨、氮化硼和碳化硼加入第一砂磨机内进行混合研磨，升温加热至680-720℃，再向第一砂磨机内加入增强剂，并且以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h后得高硬度材料备用；
（3）将二硫化钼、氮化硅、三氧化二铝和氧化锆加入第二砂磨机内进行混合研磨，升温加热至760-840℃，并且以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h后得耐磨材料备用；
（4）将上述步骤（2）和（3）中的高硬度材料和耐磨材料依次加入到上述步骤（1）中的反应釜内，再依次加入黏结剂和分散剂进行混合搅拌，并且以600-700r/min的转速进行混合搅拌，搅拌4.5-5.5h后得物料备用；
（5）将上述步骤（4）中的物料打入挤出机，挤出成型后放入退火箱中进行退火，退火温度为460-540℃，退火时间为1.5-2.5h，再冷却至室温，得到产品。
实施例2：
一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50份、碳化铬14份、碳化钨11份、氮化硼8份、碳化硼5份、石英粉1.5份、钛白粉1.5份、二硫化钼13份、氮化硅11份、三氧化二铝8份、氧化锆5份、环氧树脂1.5份、酚醛树脂0.75份、丁苯橡胶0.75份、十二烷基硫酸钠1.5份、三乙基己基磷酸1.5份。
所述玻璃挤出棒的生产工艺包括以下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯倒入反应釜内进行聚合反应，升温加热至1660-1740℃，反应5.5-6.5h得玻璃基料备用；
（2）将碳化铬、碳化钨、氮化硼和碳化硼加入第一砂磨机内进行混合研磨，升温加热至680-720℃，再向第一砂磨机内加入增强剂，并且以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h后得高硬度材料备用；
（3）将二硫化钼、氮化硅、三氧化二铝和氧化锆加入第二砂磨机内进行混合研磨，升温加热至760-840℃，并且以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h后得耐磨材料备用；
（4）将上述步骤（2）和（3）中的高硬度材料和耐磨材料依次加入到上述步骤（1）中的反应釜内，再依次加入黏结剂和分散剂进行混合搅拌，并且以600-700r/min的转速进行混合搅拌，搅拌4.5-5.5h后得物料备用；
（5）将上述步骤（4）中的物料打入挤出机，挤出成型后放入退火箱中进行退火，退火温度为460-540℃，退火时间为1.5-2.5h，再冷却至室温，得到产品。
实施例3：
一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯55份、碳化铬16份、碳化钨12份、氮化硼10份、碳化硼6份、石英粉2份、钛白粉2份、二硫化钼14份、氮化硅12份、三氧化二铝10份、氧化锆6份、环氧树脂2份、酚醛树脂1份、丁苯橡胶1份、十二烷基硫酸钠2份、三乙基己基磷酸2份。
所述玻璃挤出棒的生产工艺包括以下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯倒入反应釜内进行聚合反应，升温加热至1660-1740℃，反应5.5-6.5h得玻璃基料备用；
（2）将碳化铬、碳化钨、氮化硼和碳化硼加入第一砂磨机内进行混合研磨，升温加热至680-720℃，再向第一砂磨机内加入增强剂，并且以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h后得高硬度材料备用；
（3）将二硫化钼、氮化硅、三氧化二铝和氧化锆加入第二砂磨机内进行混合研磨，升温加热至760-840℃，并且以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h后得耐磨材料备用；
（4）将上述步骤（2）和（3）中的高硬度材料和耐磨材料依次加入到上述步骤（1）中的反应釜内，再依次加入黏结剂和分散剂进行混合搅拌，并且以600-700r/min的转速进行混合搅拌，搅拌4.5-5.5h后得物料备用；
（5）将上述步骤（4）中的物料打入挤出机，挤出成型后放入退火箱中进行退火，退火温度为460-540℃，退火时间为1.5-2.5h，再冷却至室温，得到产品。
实施例4：
检测本发明有机玻璃挤出棒的硬度和耐磨性能，选取上述实施例1-3所制得的产品和市面上普通的有机玻璃挤出棒，采用洛氏硬度计检测玻璃挤出棒的硬度（洛氏硬度），采用往复摩擦法检测玻璃挤出棒的耐磨性（磨损量：mg），以实施例1-3所得材料为实验组1-3，普通玻璃挤出棒为对照组，结果如下表所示：
组别 实验组1 实验组2 实验组3 对照组
洛氏硬度 140 180 150 90
耐磨性 9 4 7 16
由上表可知，由于洛氏硬度越大硬度越大，磨损量越小耐磨性能越好，因此本发明所制得产品的硬度和耐磨性远远优于普通有机玻璃挤出棒，且实施例2所制得的玻璃挤出棒的硬度和耐磨性能最佳。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，其特征在于，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯45-55份、碳化铬12-16份、碳化钨10-12份、氮化硼6-10份、碳化硼4-6份、增强剂2-4份、二硫化钼12-14份、氮化硅10-12份、三氧化二铝6-10份、氧化锆4-6份、黏结剂2-4份、分散剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，其特征在于，所述玻璃挤出棒由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50份、碳化铬14份、碳化钨11份、氮化硼8份、碳化硼5份、增强剂3份、二硫化钼13份、氮化硅11份、三氧化二铝8份、氧化锆5份、黏结剂3份、分散剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，其特征在于，所述增强剂由石英粉和钛白粉1:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，其特征在于，所述黏结剂由环氧树脂、酚醛树脂和丁苯橡胶2:1:1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，其特征在于，所述分散剂由十二烷基硫酸钠和三乙基己基磷酸1:1混合而成。
6.一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒，其特征在于，所述玻璃挤出棒的生产工艺包括以下步骤：
（1）将甲基丙烯酸甲酯倒入反应釜内进行聚合反应，升温加热至1660-1740℃，反应5.5-6.5h得玻璃基料备用；
（2）将碳化铬、碳化钨、氮化硼和碳化硼加入第一砂磨机内进行混合研磨，升温加热至680-720℃，再向第一砂磨机内加入增强剂，混合后得高硬度材料备用；
（3）将二硫化钼、氮化硅、三氧化二铝和氧化锆加入第二砂磨机内进行混合研磨，升温加热至760-840℃，得耐磨材料备用；
（4）将上述步骤（2）和（3）中的高硬度材料和耐磨材料依次加入到上述步骤（1）中的反应釜内，再依次加入黏结剂和分散剂进行混合搅拌，得物料备用；
（5）将上述步骤（4）中的物料打入挤出机，挤出成型后放入退火箱中进行退火，退火温度为460-540℃，退火时间为1.5-2.5h，再冷却至室温，得到产品。
7.根据权利要求6所述的一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒生产工艺，其特征在于：步骤（2）和（3）中均以300-400r/min的转速进行混合搅拌，搅拌2.5-3.5h。
8.根据权利要求6所述的一种高硬度耐磨有机玻璃挤出棒生产工艺，其特征在于：步骤（4）中以600-700r/min的转速进行混合搅拌，搅拌4.5-5.5h。
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