[发明专利]以硅灰石粉充添铸型尼龙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以硅灰石粉为增强添加剂的铸型尼龙及其制备方法，属材料科学领域。

技术背景

铸型尼龙是一种性能优良的工程塑料，它具有聚合温度低、工艺简单、结晶度高、分子量大、力学性能优良、减震消音、耐油脂、耐化学腐蚀等特点，在某些场合可代替铜、铝、钢等金属材料。但未经改性的铸型尼龙在实际应用中存在着弯曲强度、抗冲击强度和抗压强度偏低、耐磨性和自润滑性欠佳，磨损率较大、尺寸稳定性不高等缺点，限制了铸型尼龙制品的广泛应用。

因此，发明一种克服铸型尼龙的上述缺陷的改性方法，改善其机械、物理及力学性能，扩大其应用范围是很必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服未经改性的铸型尼龙存在的上述缺欠，以改善其机械、物理及力学性能而提供一种以硅灰石粉充添铸型尼龙及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种以硅灰石粉充添铸型尼龙，其各组分己内酰胺∶硅灰石粉∶玻璃纤维∶二硫化钼∶石墨∶氢氧化钠∶聚异氰酸酯胶的质量配比为1∶0.2∶(0.05～0.1)∶(0.03～0.04)∶(0.01～0.02)∶(0.001～0.002)∶(0.01～0.02)。

所说的硅灰石粉的粒度为200～400目。

一种以硅灰石粉充添铸型尼龙的制备方法，以己内酰胺为基本原料，以硅灰石粉和玻璃纤维为增强材料，以二硫化钼、石墨等为固体润滑剂，并加入氢氧化钠催化剂和聚异氰酸酯胶(JQ-6胶，俗称列克钠胶)助催化剂，采用浇注法制得增强铸型尼龙，具体工艺如下：

1)按上述的质量配比配置所需的各组分，并对硅灰石粉和玻璃纤维应进行表面改性处理；

2)将己内酰胺单体加热熔融，当温度达到100℃左右时，开启真空泵减压、除水，真空度应达到约1.01MPa，持续20分钟左右，反应器内温度达到120～130℃，溶液处于沸腾状态，关闭真空泵，停止抽真空；

3)打开反应器盖，将规定配比的催化剂氢氧化钠加入液态的己内酰胺单体中，继续加热使反应器内温度保持130～140℃，并开启真空泵抽真空，真空度应达到约1.01MPa，混合物沸腾，持续20分钟左右，反应器内温度达到140～150℃，关闭真空泵，停止抽真空。

4)将固体润滑剂和表面改性处理过的增强材料按配比加入到反应器内，与氢氧化钠和己内酰胺混和均匀，并继续按上述方法抽气、减压、除水，持续20分钟，反应器内温度达到150～155℃，真空度达到约1.01MPa，、混合物沸腾，持续20分钟左右，关闭真空泵，停止抽真空。

5)打开反应器盖，在常压下将助催化剂聚异氰酸酯胶按配比立即加入到反应器内，迅速搅拌均匀，并立即浇注到事先已加热到170～175℃的模具中进行浇注，保持温度聚合30～40分钟，停止加热浇注炉，待温度冷却至60℃以下时，取出制品。

6)将制品放入140℃左右的机械油内进行热处理，以消除制品的内应力。

所说的硅灰石粉和玻璃纤维应进行表面改性处理工艺是：首先用0.2～2％的硅烷偶联剂KH550或太酸酯偶联剂与0.5～5％的液体石蜡稀释剂混合制成改性剂；处理开始时，先将规定量的硅灰石粉和玻璃纤维加入混合机中，混合机慢速搅拌，然后将规定配比的改性剂缓慢加入已开机慢速搅拌的混合机中，使其与硅灰石粉及玻璃纤维在混合机中高速搅拌20～30分钟，停机放料，烘干备用。

本发明所提供的铸型尼龙具有良好的机械物理性能和力学性能(见下表)，具有较高的抗冲击强度和抗压强度，良好的自润滑性能和耐磨性，良好的耐热性和尺寸稳定性，并具有良好的机械加工性能，大大地扩展了其应用范围，可以更广泛地应用于机械领域，广泛地代替铜、铝、、铁、钢等金属材料。

具体实施方式

实施例1：

(1)将硅灰石粉和玻璃纤维进行表面改性。先用0.2～2％的硅烷偶联剂KH550与0.5～5％的液体石蜡稀释剂混合制成改性剂，将20g硅灰石粉和8g玻璃纤维加入混合机中，混合机慢速搅拌，再将制备好的改性剂按规定配比缓慢加入已开机慢速搅拌的混合机中，使其与硅灰石粉及玻璃纤维高速搅拌20～30分钟，停机放料，烘干备用。

(2)将100g己内酰胺单体加热熔融，当温度达到100℃左右时，开启真空泵减压、除水，真空度应达到约1.01MPa，持续20分钟左右，反应器内温度达到120～130℃，溶液处于沸腾状态，关闭真空泵，停止抽真空。