CN110564138A - 一种高效抗氧化压力表壳体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效抗氧化压力表壳体材料及其制备方法，涉及压力表加工技术领域。述高压力表壳体材料由以下重量份的原料制成：聚酰胺树脂26‑30份、环氧树脂20‑24份、水白树脂3‑4份、马尾松木质素5‑6份、羟基硅油1‑3份、白炭黑4‑5份、2,4‑二苯基‑4‑甲基‑1‑戊烯2‑3份、甲基三甲氧基硅烷2‑3份、茶多酚1.2‑1.4份、氮化硼3‑4份、玻璃纤维1‑3份、异构醇聚氧乙烯醚1‑1.6份、增塑剂2‑3份、固化剂1‑2份、阻燃剂1‑2份。本发明克服了现有技术的不足，提高了传统压力表外壳材料的抗氧化性能，有效延长压力表的使用寿命，提升产品的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及压力表加工技术领域，具体涉及一种高效抗氧化压力表壳体材料及其制备方法。
背景技术
压力表(pressure gauge)是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表。压力表的应用几乎遍及所有的工业流程和科研领域，在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。
一般压力表外部均包覆有一层塑料外壳，能有效起到对压力表内部元件的防护作用，外壳材料主要具备抗冲击性和耐磨性能，但是由于现在压力表的使用频率高，范围广，当压力表长久暴露在高温或者高氧化环境下时，压力表的外壳及其容易发生氧化，且进一步降低其抗冲击性能，使外壳材料容易发生脆化，严重影响压力表的使用寿命，所以现阶段提升压力表的外壳抗氧化性能是一大重要研究方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种高效抗氧化压力表壳体材料及其制备方法，提高了传统压力表外壳材料的抗氧化性能，使其能在高温氧化环境下长效的保持良好的力学性能，有效延长压力表的使用寿命，提升产品的经济效益。
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：
一种高效抗氧化压力表壳体材料，所述高效抗氧化压力表壳体材料由以下重量份的原料制成：聚酰胺树脂26-30份、环氧树脂20-24份、水白树脂3-4份、马尾松木质素5-6份、羟基硅油1-3份、白炭黑4-5份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2-3份、甲基三甲氧基硅烷2-3份、茶多酚1.2-1.4份、氮化硼3-4份、玻璃纤维1-3份、异构醇聚氧乙烯醚1-1.6份、增塑剂2-3份、固化剂1-2份、阻燃剂1-2份。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸丁苄酯质量比1∶1∶2的混合物。
优选的，所述固化剂为三氧化二铝、异佛尔酮二胺和二乙烯三胺质量比2∶2∶1的混合物。
优选的，所述阻燃剂为三氧化二锑、六溴环十二烷质量比3∶4的混合物。
所述高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、水白树脂混合后加入高压反应釜中于15-16MPa的压强和80-100℃的温度下静置2-3h进行初步改性处理，后再加入甲基三甲氧基硅烷和玻璃纤维搅拌均匀后，缓慢升温升压至20-22MPa和120-140℃，继续静置60-80min，得改性环氧树脂基料备用；
(2)将聚酰胺树脂预热后粉碎，再加入羟基硅油、阻燃剂和去离子水进行超声震荡均质，后再加入马尾松木质素、白炭黑、茶多酚和增塑剂于60-65℃高速搅拌均匀，得混合浆料备用；
(3)将上述混合浆料于低温下冻干，后研磨成粉加入上述步骤(1)中的改性环氧树脂中，再加入2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚升温至120-150℃恒温搅拌30-40min，后继续升温至160-170℃，并在氩气保护下静置2-3h得混合料备用；
(4)将上述混合料加入固化剂后再置于混炼机中于190-200℃温度下高温混炼1-1.5h后去取出快速冷却，再将冷却原料粉碎后继续于混炼机中于200-220℃温度下进行二次混炼1.5-2h，后挤出成型得高效抗氧化压力表壳体材料。
优选的，所述步骤(1)中缓慢升温的速度为1℃/min，缓慢升压的速度为0.2-0.4MPa/min。
优选的，所述超声震荡均质的功率为320-350W，频率为30-35KHz，均质的时间为15-18min，且高速搅拌的搅拌转速为3200-3400r/min，搅拌时间为30-35min。
优选的，所述步骤(4)中快速冷却的的速度为以22-25℃/min速度降温。
本发明提供一种高效抗氧化压力表壳体材料，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用聚酰胺树脂和环氧树脂为主要基料，并且将环氧树脂混合水白树脂于高温高压下进行初步改性，再混合甲基三甲氧基硅烷和玻璃纤维再次改性，能有效提升原料的抗氧化性能和耐高温性能，同时通过改性在保证产品力学性能的同时提升产品的稳定性。
(2)本发明添加有马尾松木质素、白炭黑和茶多酚，其中马尾松木质素和茶多酚均具有良好的抗氧化作用，再将其混合羟基硅油、阻燃剂进行超声均质后能使各物质混合均匀，同时增强产品的稳定性。
(3)本发明添加有2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚，能有效进一步稳定产品的机械性能同时增强其抗氧化性，提升产品的耐久度。
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：
一种高效抗氧化压力表壳体材料，所述高效抗氧化压力表壳体材料由以下重量份的原料制成：聚酰胺树脂26份、环氧树脂20份、水白树脂3份、马尾松木质素5份、羟基硅油1份、白炭黑4份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2份、甲基三甲氧基硅烷2份、茶多酚1.2份、氮化硼3-4份、玻璃纤维1-3份、异构醇聚氧乙烯醚1-1.6份、增塑剂2份、固化剂1份、阻燃剂1份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸丁苄酯质量比1∶1∶2的混合物；所述固化剂为三氧化二铝、异佛尔酮二胺和二乙烯三胺质量比2∶2∶1的混合物；所述阻燃剂为三氧化二锑、六溴环十二烷质量比3∶4的混合物。
所述高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、水白树脂混合后加入高压反应釜中于15-16MPa的压强和80-100℃的温度下静置2-3h进行初步改性处理，后再加入甲基三甲氧基硅烷和玻璃纤维搅拌均匀后，缓慢升温升压至20-22MPa和120-140℃，继续静置60-80min，得改性环氧树脂基料备用；
(2)将聚酰胺树脂预热后粉碎，再加入羟基硅油、阻燃剂和去离子水进行超声震荡均质，后再加入马尾松木质素、白炭黑、茶多酚和增塑剂于60-65℃高速搅拌均匀，得混合浆料备用；
(3)将上述混合浆料于低温下冻干，后研磨成粉加入上述步骤(1)中的改性环氧树脂中，再加入2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚升温至120-150℃恒温搅拌30-40min，后继续升温至160-170℃，并在氩气保护下静置2-3h得混合料备用；
(4)将上述混合料加入固化剂后再置于混炼机中于190-200℃温度下高温混炼1-1.5h后去取出快速冷却，再将冷却原料粉碎后继续于混炼机中于200-220℃温度下进行二次混炼1.5-2h，后挤出成型得高效抗氧化压力表壳体材料。
其中，所述步骤(1)中缓慢升温的速度为1℃/min，缓慢升压的速度为0.2-0.4MPa/min；所述超声震荡均质的功率为320-350W，频率为30-35KHz，均质的时间为15-18min，且高速搅拌的搅拌转速为3200-3400r/min，搅拌时间为30-35min；所述步骤(4)中快速冷却的的速度为以22-25℃/min速度降温。
实施例2：
一种高效抗氧化压力表壳体材料，所述高效抗氧化压力表壳体材料由以下重量份的原料制成：聚酰胺树脂30份、环氧树脂24份、水白树脂4份、马尾松木质素6份、羟基硅油3份、白炭黑5份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯3份、甲基三甲氧基硅烷3份、茶多酚1.4份、氮化硼4份、玻璃纤维3份、异构醇聚氧乙烯醚1.6份、增塑剂3份、固化剂2份、阻燃剂2份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸丁苄酯质量比1∶1∶2的混合物；所述固化剂为三氧化二铝、异佛尔酮二胺和二乙烯三胺质量比2∶2∶1的混合物；所述阻燃剂为三氧化二锑、六溴环十二烷质量比3∶4的混合物。
所述高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、水白树脂混合后加入高压反应釜中于15-16MPa的压强和80-100℃的温度下静置2-3h进行初步改性处理，后再加入甲基三甲氧基硅烷和玻璃纤维搅拌均匀后，缓慢升温升压至20-22MPa和120-140℃，继续静置60-80min，得改性环氧树脂基料备用；
(2)将聚酰胺树脂预热后粉碎，再加入羟基硅油、阻燃剂和去离子水进行超声震荡均质，后再加入马尾松木质素、白炭黑、茶多酚和增塑剂于60-65℃高速搅拌均匀，得混合浆料备用；
(3)将上述混合浆料于低温下冻干，后研磨成粉加入上述步骤(1)中的改性环氧树脂中，再加入2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚升温至120-150℃恒温搅拌30-40min，后继续升温至160-170℃，并在氩气保护下静置2-3h得混合料备用；
(4)将上述混合料加入固化剂后再置于混炼机中于190-200℃温度下高温混炼1-1.5h后去取出快速冷却，再将冷却原料粉碎后继续于混炼机中于200-220℃温度下进行二次混炼1.5-2h，后挤出成型得高效抗氧化压力表壳体材料。
其中，所述步骤(1)中缓慢升温的速度为1℃/min，缓慢升压的速度为0.2-0.4MPa/min；所述超声震荡均质的功率为320-350W，频率为30-35KHz，均质的时间为15-18min，且高速搅拌的搅拌转速为3200-3400r/min，搅拌时间为30-35min；所述步骤(4)中快速冷却的的速度为以22-25℃/min速度降温。
实施例3：
一种高效抗氧化压力表壳体材料，所述高效抗氧化压力表壳体材料由以下重量份的原料制成：聚酰胺树脂28份、环氧树脂22份、水白树脂3.5份、马尾松木质素5.5份、羟基硅油2份、白炭黑4.5份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2.5份、甲基三甲氧基硅烷2.5份、茶多酚1.3份、氮化硼3.5份、玻璃纤维2份、异构醇聚氧乙烯醚1.3份、增塑剂2.5份、固化1.5份、阻燃剂1.5份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸丁苄酯质量比1∶1∶2的混合物；所述固化剂为三氧化二铝、异佛尔酮二胺和二乙烯三胺质量比2∶2∶1的混合物；所述阻燃剂为三氧化二锑、六溴环十二烷质量比3∶4的混合物。
所述高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、水白树脂混合后加入高压反应釜中于15-16MPa的压强和80-100℃的温度下静置2-3h进行初步改性处理，后再加入甲基三甲氧基硅烷和玻璃纤维搅拌均匀后，缓慢升温升压至20-22MPa和120-140℃，继续静置60-80min，得改性环氧树脂基料备用；
(2)将聚酰胺树脂预热后粉碎，再加入羟基硅油、阻燃剂和去离子水进行超声震荡均质，后再加入马尾松木质素、白炭黑、茶多酚和增塑剂于60-65℃高速搅拌均匀，得混合浆料备用；
(3)将上述混合浆料于低温下冻干，后研磨成粉加入上述步骤(1)中的改性环氧树脂中，再加入2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚升温至120-150℃恒温搅拌30-40min，后继续升温至160-170℃，并在氩气保护下静置2-3h得混合料备用；
(4)将上述混合料加入固化剂后再置于混炼机中于190-200℃温度下高温混炼1-1.5h后去取出快速冷却，再将冷却原料粉碎后继续于混炼机中于200-220℃温度下进行二次混炼1.5-2h，后挤出成型得高效抗氧化压力表壳体材料。
其中，所述步骤(1)中缓慢升温的速度为1℃/min，缓慢升压的速度为0.2-0.4MPa/min；所述超声震荡均质的功率为320-350W，频率为30-35KHz，均质的时间为15-18min，且高速搅拌的搅拌转速为3200-3400r/min，搅拌时间为30-35min；所述步骤(4)中快速冷却的的速度为以22-25℃/min速度降温。
对比例1：
一种压力表壳体材料及其制备方法，未添加马尾松木质素，其余混合成分和制备方法与实施例1相同。
对比例2：
一种压力表壳体材料及其制备方法，未添加水白树脂，其余混合成分和制备方法与实施例1相同。
对比例3：
一种压力表壳体材料及其制备方法，未添加2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚，其余混合成分和制备方法与实施例1相同。
检测上述实施例1-3和对比例1-3所得压力表壳体材料的抗氧化性能：
(1)选取上述实施例1-3和对比例1-3所得压力表壳体材料在常温下采用GB/T1040-1992标准进行力学性能检测其拉伸强度；
(2)将上述各组材料于100℃高温环境下人工老化200h、500h、1000h，分别检测其力学性能；
由上表可知本发明所得压力表壳体材料具有优良的力学性能和抗老化性能，能在长效老化过程中保持优良的拉伸性，同时由上表数据可知马尾松木质素、水白树脂、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚的添加均提升产品的抗老化效果。
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)
1.一种高效抗氧化压力表壳体材料，其特征在于，所述高效抗氧化压力表壳体材料由以下重量份的原料制成：聚酰胺树脂26-30份、环氧树脂20-24份、水白树脂3-4份、马尾松木质素5-6份、羟基硅油1-3份、白炭黑4-5份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2-3份、甲基三甲氧基硅烷2-3份、茶多酚1.2-1.4份、氮化硼3-4份、玻璃纤维1-3份、异构醇聚氧乙烯醚1-1.6份、增塑剂2-3份、固化剂1-2份、阻燃剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种高效抗氧化压力表壳体材料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、柠檬酸三丁酯和邻苯二甲酸丁苄酯质量比1∶1∶2的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高效抗氧化压力表壳体材料，其特征在于：所述固化剂为三氧化二铝、异佛尔酮二胺和二乙烯三胺质量比2∶2∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高效抗氧化压力表壳体材料，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑、六溴环十二烷质量比3∶4的混合物。
5.一种高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法，其特征在于：所述高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、水白树脂混合后加入高压反应釜中于15-16MPa的压强和80-100℃的温度下静置2-3h进行初步改性处理，后再加入甲基三甲氧基硅烷和玻璃纤维搅拌均匀后，缓慢升温升压至20-22MPa和120-140℃，继续静置60-80min，得改性环氧树脂基料备用；
(2)将聚酰胺树脂预热后粉碎，再加入羟基硅油、阻燃剂和去离子水进行超声震荡均质，后再加入马尾松木质素、白炭黑、茶多酚和增塑剂于60-65℃高速搅拌均匀，得混合浆料备用；
(3)将上述混合浆料于低温下冻干，后研磨成粉加入上述步骤(1)中的改性环氧树脂中，再加入2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、氮化硼和异构醇聚氧乙烯醚升温至120-150℃恒温搅拌30-40min，后继续升温至160-170℃，并在氩气保护下静置2-3h得混合料备用；
(4)将上述混合料加入固化剂后再置于混炼机中于190-200℃温度下高温混炼1-1.5h后去取出快速冷却，再将冷却原料粉碎后继续于混炼机中于200-220℃温度下进行二次混炼1.5-2h，后挤出成型得高效抗氧化压力表壳体材料。
6.根据权利要求5所述的一种高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中缓慢升温的速度为1℃/min，缓慢升压的速度为0.2-0.4MPa/min。
7.根据权利要求5所述的一种高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法，其特征在于：所述超声震荡均质的功率为320-350W，频率为30-35KHz，均质的时间为15-18min，且高速搅拌的搅拌转速为3200-3400r/min，搅拌时间为30-35min。
8.根据权利要求5所述的一种高效抗氧化压力表壳体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中快速冷却的的速度为以22-25℃/min速度降温。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191213 |