[发明专利]高铁钢轨固件用的一种强、韧尼龙复合材料及其制备方法无效
申请号: | 201010170798.6 | 申请日: | 2010-05-13 |
公开(公告)号: | CN101899211A | 公开(公告)日: | 2010-12-01 |
发明(设计)人: | 陈勇男 | 申请(专利权)人: | 陈勇男 |
主分类号: | C08L77/06 | 分类号: | C08L77/06;C08L77/02;C08K13/04;C08K7/14;C08L51/06;C08L23/08;C08L53/02;B29C47/92;E01B9/00 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钢轨 固件用 一种 尼龙 复合材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及有机高分子材料,属于聚酰胺(俗称尼龙,代号PA)类的PA66、PA6或PA66/PA为基料,经加入成核剂、玻纤增强剂和助剂共混、熔融挤出,造粒而成。一种强、韧尼龙复合工程材料及其制备方法,特别是一种高强度工程塑料的配方及其制作方法,即高铁轨枕固件用一种强、韧尼龙复合工程塑料及其制备方法。
背景技术
传统的铁路轨枕固件通常采用金属材料制作,重量大,能耗高,成型加工困难,常有爬串性,弹性低,不绝缘等问题,在现代化高速铁路铺设、使用和维护中,受到限制并有安全隐患,不能满足现代高速铁路发展需要。
因此急需开发重量轻、持轨能力强、减震性能好、绝缘性好、防爬串能力高、零件精度高且可靠性优良,并具有易加工成型、生产能耗低、成本低的工程塑料材料替代传统的金属材料,以满足高铁轨枕固件需要。
南京聚隆工程塑料有限公司,已经完成“高速铁路钢轨扣件用尼龙工程塑料及制作方法”的专利。其所用的高档原材料,相对成本较高,本发明一种强、韧尼龙复合工程塑料树脂采用加入成核剂,增加晶种数量、降低晶球尺寸、应力分散,提高材料的物理机械性能,既满足高铁枕轨技术要求又降低成本。
发明内容
本发明的目的是满足高铁钢轨固件所用工程塑料技术要求,同时降低其成本,采用的组分2)无机成核剂为大于3000目硫酸镁(MgSO4)、滑石粉(或纳米级)、规整四角氧化锌(T-ZnO)晶须,蒙脱土(MMT)或超微插层蒙脱土、碳酸钙和硅灰石中的一种或以上的组合,其用量在0.5~2.0w%范围。提高体系晶种数量,降低结晶尺寸,应力分散好,如加入超微插层蒙脱土,同时降低成本,可为生产高铁轨枕工程塑料固件提供质优价廉的强、韧工程塑料树脂。
本发明配方设计的技术方案如下:
一种高铁钢轨固件用的工程塑料(强、韧尼龙复合工程材料及其制备方法),其特征在于它由下列原料组成与组份(重量%):1)PA66,PA6或PA66/PA655~75、2)成核剂0.5~2.0(按组分1用量)、3)增强剂20~45、4)增韧剂3.0~15、5)偶联剂0.3~4.0、6)抗氧剂0.3~3.0、7)流变剂0.2~2.0、8)增白剂0.001~0.01和9)光稳定剂0.001~0.01。
一种高铁钢轨固件用的强、韧尼龙复合工程材料及其制备方法实施过程,其特征在于它由步骤一和步骤二实施完成:
步骤一:配混物料:
该步骤是以如下步骤为特征,包括如下操作:
操作一:称量备料
该操作是以如下步骤为特征,包括如下操作:
一、称取配方中液体组分:组分5)偶联剂重量或体积(kg或ml)备用。
二、称取物料:组分1)尼龙66EPR32树脂重量和4)增韧剂重量(kg)备用。
三、称取助剂:组分2)成核剂、6)抗氧剂、7)流变剂、8)增白剂和9)
光稳定剂合计重量(kg)合计[重量百分数1.0~5.0(w%)]备用。
四、备料:组分3)增强剂—无碱无捻长丝备用于熔融挤出过程中。
操作二:配料
将按配方称取重量的组分2)成核剂、6)抗氧剂、7)流变剂、8)增白剂和9)光稳定剂混合,为避免微量组分难分散均匀,进行粉体预分散性混合生成粉体混合物A备用。
操作三:混料
将称取的组分:1)、4)投入高速混合机中,开启搅拌,同时缓慢加入组分5)均匀分散到物料表面后,继续搅拌5~10分钟,然后按加入助剂组分A)后,低速搅拌5分钟后,转高速搅拌5~10分钟,搅拌均匀后的混合物料B)备用。
步骤二:用双螺杆挤出机熔融混炼,挤出造粒:将操作二的混合物料B)加入双螺杆挤出机料斗中。在如下工艺条件:料筒温度250~280℃,熔体温度220~250℃,主机转数100~400rpm,喂料速度2~6,停留时间1~10min。在挤出同时,加入预处理的组分3)无碱玻璃纤维长丝,切粒机250~500rpm,造粒包装,所得即为高铁钢轨固件用的强、韧尼龙复合工程材料。
本发明具有的效果
本发明利用尼龙树脂,加入增强剂、增韧剂、成核剂和提高相关性能的助剂,制得强韧尼龙工程塑料树脂,经注塑成型可制成高铁轨枕固件。强韧尼龙固件具有能耗低、成本低、易加工成型、重量轻、固件精度高、固持轨道能力强、减震效果好、绝缘性能好,综合性能可靠等优点。尼龙工程塑料因具有如此特点,已获铁路相关部门认可,并应用于高铁建设中。
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