[发明专利]聚酰胺合金在制备带法兰管道管件或井口座产品上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰胺合金在制备带法兰的管道、管件或井口座产品上的应用、特别是涉及用聚酰胺合金制造带法兰的管道、管件或井口座的方法和制得的产品。

背景技术

聚酰胺是目前应用最广泛的一类工程塑料，可直接取代许多有色金属材料，因而广泛应用于石油、化工、冶金等工业领域，还可用于汽车部件、机械部件、电器、电子部件，还有尼龙管道、管件，以及制备的工业阀门或泵等诸多产品。

虽然聚酰胺比其他塑料来看，有较高的抗拉强度，优良的冲击韧性及耐磨性。但是，它受温度、水份的影响较为敏感。随温度、湿度的增大，其机械性能下降，如何有效地改善聚酰胺存在的性能缺点，多年来，人们一直在进行这方面的探讨，但是发展很慢。近几年由于反应性增容技术的不断提升为聚酰胺合金的迅速发展打下了基础。

发明内容

本发明是为了克服聚酰胺存在的性能缺点，提高聚酰胺在低温状态下的冲击强度，降低吸湿性，提供一种使用性能稳定的聚酰胺合金来制备带法兰的管道、管件或井口座的方法以及由该方法制得的产品。

聚酰胺合金是以己内酰胺为原料，配以玻璃纤维增强，加入有机纳米蒙脱土(MTA)、炭黑、酞菁蓝等，并在反应过程中注入18％醋酸乙烯的乙烯-醋酸乙烯的接枝共聚物共混。再以强碱为引发剂，N-乙酰己内酰胺或异氰酸酯类化合物及衍生物为活化剂的作用下，于较高温度的条件下进行熔体共混共聚的产物。其反应原理为：

先由强碱和己内酰胺反应生成己内酰胺钠盐(即己内酰胺阴离子)，它在反应体系己内酰胺溶液中显示很强的极性，使己内酰胺分子成为很活泼的阴离子，(由于分子中含有活泼的酰胺基因，因而它与玻璃纤维表面处剂硅烷的偶联化学反应比较易，增强效果显著)，这个生成的阴离子化合物随即与周围的另一个己内酰胺分子反应，生成另一个己内酰胺阴离子。如此反复生成的氨基己酰己内酰胺具有酰胺亚胺结构，有很强的亲电性质，成为链引发中心。这种活性中心一经生成，就能以很大的速度与酰胺阴离子起反应，进行链的增加，同样的原理，己内酰胺阴离子向酰亚胺的羰基进攻，然后其碱性阴离子就立即为周围的己内酰胺分子所中和取代，同时又生成己内酰胺阴离子，这些阴离子又继续与酰胺末端加成。如此反复进行，使链迅速增长生成很长很长的线型高分子，紧接着这些大分子链插入到具有层状结构的纳米朦脱土(MTA)的层间，形成二维有序纳米插层聚合的聚酰胺合金材料，因而具有质量轻、高强度、高模量、高耐热性以及良好的尺寸稳定性，克服了因吸湿性大带来的制品尺寸和性能变化的缺陷，使综合性能显著提高，更适合制造专用设备，尤其是工业上广泛使用的带法兰盘的管道、管件和石油行业专用的井口座。

本发明的目的可通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种用聚酰胺合金制备带法兰管道、管件或井口座的方法，该方法包括将原料配制搅拌均匀后，注入反应釜。经过熔体共混改性脱水制备活性料，然后注入预热模中进行立式或卧离心铸塑聚合成型，其特征在于制备带法兰管道、管件和井口座所用的配比聚合原料，包括有己内酰胺单体，填充增强改性料，增韧增塑剂，接枝共聚物、催化剂、助催化剂。

配比聚合原料以重量份数计，包括以下组份：

(1)己内酰胺单体1～100份。

(2)填充增强改性料0.2～20份。

(3)催化剂(金属钠或氢氧化钠)0.0015～0.15份。

(4)助催化剂(N-酰基己内酰胺或二苯甲烷二异氰酸脂)0.004～0.4份。

(5)增韧增塑剂HPT(六甲基磷酰三胺)0.0～5份。

(6)接枝共聚物(醋酸乙烯)0.05～0.5份。

所用填充增强改性料选择自玻璃纤维、炭黑、酞菁蓝、活性粉煤灰、聚四氟乙稀粉末(PTFE)、有机蒙脱土(MTA)等中的一种或几种，助催化剂选自N-酰基己内酰胺或异氰酸苯酯二大类。

具体制备方法如下：

生产带法兰管道、管件和井口座等产品，主要采取立式或卧式离心铸塑的成型方法。

①根据管道、管件和井口座使用性能的不同要求，确定不同的原料配方，将配制好的原料装入反应容器中，共混塑炼10分钟，温度120～130℃时，注入催化剂，温度升至140±5℃，反应25～30分钟之后，加入助催化剂、搅拌均匀后，准备铸塑。

②将按前述工艺制备好的聚合活性料迅速注入预热至(175±5)℃的模具中。

③迅速开动电机带动模具旋转，聚合活性料借助离心力的作用而紧贴于模具的内壁上，边聚合边成型。

④保温聚合25～30分钟，便可停车，自然冷却至60℃左右脱模。