專利名稱：芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件及其生產(chǎn)工藝的技術是可批量連續(xù)化生產(chǎn)，能廣泛應用于機械、汽車、船舶、石油、化工、國防、紡織、印染、城市道路基礎設施等行業(yè)的機件、結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。例如一次成型減速機齒輪、汽車用超強耐穿齒輪、船舶用免潤滑超強耐磨軸承、城市道路基礎設施的結(jié)構(gòu)件等。
背景技術：
現(xiàn)有技術的金屬制造機件的重量大，不耐磨損、噪音大、需要潤滑油，現(xiàn)有的澆鑄尼龍件無增強材料，故生產(chǎn)出機件的強度、韌性、彈性、耐磨性能低，不能一次成型，加工的廢料造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種用芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件來替代金屬材料和普通澆鑄尼龍件使機件的斷裂強度、彎曲強度、韌性、耐磨性均可提高三倍以上。生產(chǎn)用精密的加溫模具加壓一次成型，可做到無切削。生產(chǎn)設備是大型帶加溫、帶攪拌、可抽真空的反應釜生產(chǎn)原料，流入多個儲料缸中，在進入注塑機或壓鑄機前加入副催化劑攪拌均勻經(jīng)壓力成型，管件可離心旋轉(zhuǎn)成型。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是本發(fā)明的一種芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，是可工業(yè)化批量生產(chǎn)的技術產(chǎn)品，其配方，除含有主要成分己內(nèi)酰胺、芳綸漿粕外，還含有碳纖維短切紗、玄武巖纖維短切紗、甲苯二異氫酸脂、納米材料、稀土材料，各成分的重量百分比為己內(nèi)酰胺89.0～94.0PTFE樹脂0.3～1.3芳綸漿粕2.0～4.0 稀土0.1～0.5碳纖維短切紗1.0～2.0 納米材料0.1～0.9玄武巖纖維短切紗0.5～1.5 其它0.1～0.7聚醚0.5～1.5。
芳綸漿粕是用斷裂強度為22克/旦以上芳綸纖維切成2至5毫米長，經(jīng)羽化整理制成每克纖維的比表面積為2至5平方米的芳綸漿粕，由于芳綸(芳香族聚酰胺)和己內(nèi)酰胺同屬尼龍類，故有極佳的相容性，芳綸漿粕的耐高溫和比表面積極大的特性使得二種材料結(jié)合牢固，強度高于現(xiàn)有技術三倍以上。
其添加材料的碳纖維短切紗、玄武巖纖維短切紗都是長纖維，不僅能起潤滑作用，還能起增強作用；填加的納米材料、稀土材料、聚醚等化學助劑可增加該尼龍澆鑄件的性能。
其催化劑包括甲醇鈉溶液、氫氧化鈉溶液等。
其成型用壓鑄機等設備壓力成型，管狀零件用離心旋轉(zhuǎn)成型。
可加熱帶攪拌抽真空的反應釜、可投放抽真空的多個儲料缸、壓鑄機、離心成型機等。
將己內(nèi)酰胺、芳綸漿粕、碳纖維短切紗、助劑等加入反應釜中加熱，攪拌后抽真空，去除水份和揮發(fā)物，加入催化劑，繼續(xù)抽真空后從反應釜的出料口，放入多個可加熱的儲料缸中，每個缸在入模前加增稠劑進入預熱模中成型。
催化劑用甲醇鈉溶液，將芳綸漿粕和己內(nèi)酰胺、碳纖維等材料加入反應釜中攪拌、加溫、抽真空在120-140℃溫度下脫水20分鐘后，解除真空加入催化劑甲醇鈉、抽真空加熱到140℃，恒溫20至30分鐘，解除真空，從下料口放入儲料缸中保溫，在使用前加甲苯二異氰酸酯，攪勻，注入已預熱至160-180℃的模具中聚合加壓成型，制成齒輪可不加工即可使用。催化劑為氫氯化鈉溶液。
芳綸漿粕是用芳香族聚酰胺(尼龍類產(chǎn)品)長絲(其斷裂強度在22克/旦以上，是尼龍絲強力的六倍以上)切成2-5毫米長經(jīng)羽化整理，每克芳綸漿粕的比表面積達2-5平方米。離散性極佳的芳綸漿粕和熔融的己內(nèi)酰胺及其它助劑極易在攪拌中均勻結(jié)合，形成高強度、高韌性、高耐磨性的混合體?；旌象w中加入的碳纖維短切紗、玄武巖纖維短切紗、納米材料、稀土材料、聚醚、PTFE樹脂等助劑用纖維代替粒料即增加耐磨性又增加強度、增加韌性、改善產(chǎn)品的性能。
本發(fā)明的有益效果是己內(nèi)酰胺中加入芳綸漿粕、碳纖維短切紗、玄武巖纖維短切紗能數(shù)倍提高澆鑄尼龍件的抗拉強度、抗彎強度、韌性、耐磨性。反應釜容量為2000至5000公斤時可達到批量連續(xù)生產(chǎn)。采用壓鑄機或注塑機精密模具生產(chǎn)的機件可免加工或少加工，無廢料產(chǎn)生。由于加入芳綸漿粕等增強材料使得產(chǎn)品強度高，耐磨損，使用壽命長。
具體實施例方式
按一種實施方式說明本發(fā)明在反應釜安裝平臺上，向反應釜中投料如下己內(nèi)酰胺915kg芳綸漿粕30kg碳纖維短切紗15kg玄武巖纖維短切紗10kg聚醚10kgPTFE樹脂8kg稀土3kg納米材料5kg其它4kg總計投料1000kg
投料后在密封攪拌同時加溫至熔融狀態(tài)，當溫度達135℃時開啟真空泵抽真空除出水份和揮發(fā)物，保持20分鐘，解除真空加入催化劑甲醇鈉溶液3kg，抽真空，在攪拌中反應，135℃溫度下反應10至15分鐘即可，解除真空，放到多個儲料缸中保溫。在進入模具前加入儲料缸中原料重量的0.4％甲苯二異氯酸脂，攪拌后即可倒入加溫至160℃的壓鑄機模具中加壓成型。管狀零件還可用離心旋轉(zhuǎn)方式成型。成型后進行熱處理可消除零件中的應力。
例如制造汽車齒輪件只需磨軸孔后在磨齒機上將齒面精磨即可長時間使用。制造城市道路基礎設施的井蓋、路障等可在注塑機上一次成型，不用加工。制造管狀零件可用離心旋轉(zhuǎn)方式生產(chǎn)出零件。
芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件及其生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設備提供批量生產(chǎn)的生產(chǎn)設備，生產(chǎn)工藝而制造出澆鑄尼龍件，其強度、韌性高于鋼材和常規(guī)澆鑄尼龍件，產(chǎn)品強度高、噪音低，使用壽命長，對環(huán)境無污染。
權(quán)利要求
1.一種芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，其特征在于是可工業(yè)化批量生產(chǎn)的技術產(chǎn)品，其配方，除含有主要成分己內(nèi)酰胺、芳綸漿粕外，還含有碳纖維短切紗、玄武巖纖維短切紗、甲苯二異氫酸脂、納米材料、稀土材料，各成分的重量百分比為己內(nèi)酰胺 89.0～94.0 PTFE樹脂 0.3～1.3芳綸漿粕 2.0～4.0稀土 0.1～0.5碳纖維短切紗 1.0～2.0納米材料 0.1～0.9玄武巖纖維短切紗 0.5～1.5其它 0.1～0.7聚醚 0.5～1.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，其特征在于芳綸漿粕是用斷裂強度為22克/旦以上芳綸纖維切成2至5毫米長，經(jīng)羽化整理制成每克纖維的比表面積為2至5平方米的芳綸漿粕，由于芳綸(芳香族聚酰胺)和己內(nèi)酰胺同屬尼龍類，故有極佳的相容性，芳綸漿粕的耐高溫和比表面積極大的特性使得二種材料結(jié)合牢固，強度高于現(xiàn)有技術三倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，其特征在于其添加材料的碳纖維短切紗、玄武巖纖維短切紗都是長纖維，不僅能起潤滑作用，還能起增強作用；填加的納米材料、稀土材料、聚醚等化學助劑可增加該尼龍澆鑄件的性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，其特征在于其催化劑包括甲醇鈉溶液、氫氧化鈉溶液等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，其特征在于其成型用壓鑄機等設備壓力成型，管狀零件用離心旋轉(zhuǎn)成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件，其特征在于其生產(chǎn)主要設備包括可加熱帶攪拌抽真空的反應釜、可投放抽真空的多個儲料缸、壓鑄機、離心成型機等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件的生產(chǎn)工藝，其特征在于將己內(nèi)酰胺、芳綸漿粕、碳纖維短切紗、助劑等加入反應釜中加熱，攪拌后抽真空，去除水份和揮發(fā)物，加入催化劑，繼續(xù)抽真空后從反應釜的出料口，放入多個可加熱的儲料缸中，每個缸在入模前加增稠劑進入預熱模中成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件的生產(chǎn)工藝，其特征在于催化劑用甲醇鈉溶液，將芳綸漿粕和己內(nèi)酰胺、碳纖維等材料加入反應釜中攪拌、加溫、抽真空在120-140℃溫度下脫水20分鐘后，解除真空加入催化劑甲醇鈉、抽真空加熱到140℃，恒溫20至30分鐘，解除真空，從下料口放入儲料缸中保溫，在使用前加甲苯二異氰酸酯，攪勻，注入已預熱160-180℃的模具中聚合加壓成型，制成齒輪可不加工即可使用。
9.如權(quán)利要求7或8所述的芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件的生產(chǎn)工藝，其特征在于催化劑為氫氯化鈉溶液。
全文摘要
芳綸漿粕增強澆鑄尼龍件及其生產(chǎn)工藝，是可批量連續(xù)化生產(chǎn)澆鑄尼龍件的技術、工藝，能應用于機械、汽車、船舶、石油、化工、國防、紡織、印染、城市道路基礎設施等機件、結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。具有高強度、高韌性、高耐磨、使用壽命長、免潤滑等優(yōu)點。
文檔編號B29C39/00GK1916079SQ20061011233
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日
發(fā)明者余偉 申請人:余偉