[发明专利]一种用于酚醛塑料槽筒表面改性的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于表面工程领域，特别涉及一种用于酚醛塑料槽筒表面改性的制备方法。

背景技术

槽筒是槽筒式络筒机上的重要卷绕部件之一，是重要核心工艺零件。槽筒形状通常是一个圆柱沟槽凸轮，在它的圆周面上，沿轴向刻制有一条封闭的往复螺旋沟槽。在它的圆周面上，沿轴向刻制有一条封闭的往复螺旋沟槽。槽筒主要工作部位是槽筒圆周表面的螺旋槽，络纱时主要利用槽简上螺旋型沟槽实现纱线的圆周运动和沿轴向方向的往复运动，使纱线以螺旋线的形状均匀地卷绕在筒管的表面而形成筒子。由于槽筒外表面和沟槽表面与纱线长期的高速摩擦，造成槽筒极易磨损进而报废。因此，它逐渐成为纺织机械中关键损耗件之一，国内外对此都很重视。

目前，国内广泛生产和使用的主要是酚醛塑料槽筒，但是从性能上来看存在着不足：首先，高速运转下，酚醛塑料槽筒与纱筒表面易摩擦起电，造成绝缘电阻很高(1013～1016Ω)，产生的静电无法泄漏，导致塑料槽筒的表面形成了较强的静电场，而静电场的产生会给导纱与并纱带来十分不利的影响；其次，酚醛塑料槽筒的硬度低(30～40HBS)，耐磨性较差，在连续的干摩擦条件下，塑料槽筒的使用寿命为仅为3个月左右，全国每年造成将近3000万元的经济损失。与耐磨性好但成本较高的铝合金、不锈钢等槽筒相比，酚醛塑料槽筒因低成本和良好的可加工性仍然在络筒机上广泛应用，但因其低耐磨性和非导电性极大影响纱线质量，纺织业希望有导电、耐磨价廉的新型酚醛塑料槽筒，以适应络化纤纱的需要。

由于槽筒的主要磨损部位为外表面及沟槽部分，因此可以仅对酚醛塑料的表面进行改性，可以有效地节约成本，提高资源、能源有效利用率。化学镀技术(Eletroless Plating)由于具有工艺简单，获得镀层性能优越，且适用于任意复杂形状的工件表面等特点而得到了越来越多的重视，并且可直接镀在各种基体上。槽筒沟槽最窄的部分只有3.5mm，最深部分可达21.5mm，对于如此异型构件采用化学镀进行表面改性具有不可比拟的优势。

发明内容

针对现有酚醛塑料槽筒耐磨性较差的现状，本发明拟解决的技术问题是，设计一种用于酚醛塑料槽筒表面改性的制备方法。该方法可以有效提高槽筒的耐磨性，并且简单易操作。

本发明提供的一种用于酚醛塑料槽筒表面改性的制备方法，包括如下步骤：

(1)酚醛塑料槽筒表面预处理；

①将酚醛塑料槽筒打磨抛光后清洗，然后在100～120℃温度下干燥8h～10h。

②将①中清洗好的槽筒浸入到由氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液组成的混合溶液中，温度控制在50～60℃，随后用去离子水清洗，然后浸入到磷酸溶液中，完成后用去离子水清洗。

③将②中槽筒浸入到双氧水和硫酸组成的混合液中浸渍0～10min，取出后用去离子水清洗。

(2)酚醛塑料槽筒表面敏化活化；

①将(1)中步骤③处理后的槽筒浸入到由氯化亚锡和盐酸组成的敏化液中，浸渍5～10min，然后用去离子水清洗。

②将①中清洗好敏化试样浸入到由氯化钯和盐酸的活化液中，常温下浸渍2～5min，然后用去离子水清洗。

(3)酚醛塑料槽筒表面化学镀；

将(2)中步骤②清洗好槽筒放入到由硫酸镍、乳酸、丙酸组成的混合液A中，然后将A液放入到水浴中加热，将由次亚磷酸钠，无水乙酸钠，硫脲组成的缓和B液倒入到A液中，在一定的温度和pH值条件下进行45～60min化学镀，即可得到可提高酚醛塑料槽筒耐磨性的镍-磷合金化学镀层。

预处理过程用的所述氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的浓度分别为0.5～1.5mol/L和0.5～1.5mol/L。

所述磷酸与去离子水体积比为1∶3～1∶5。

所述双氧水和硫酸组成的混合液中，二者的体积比为1∶3.5～1∶5.5。

敏化液中所述氯化亚锡和盐酸的浓度分别为8～12g/L和35～45ml/L。

活化液中所述氯化钯和盐酸的浓度分别为0.1～0.4g/L，55～65ml/L。

化学镀过程中所述混合液A中硫酸镍、乳酸和丙酸的浓度分别为28～40g/L、6～10g/L和6～10g/L。

所述混合液B中次亚磷酸钠、无水乙酸钠和硫脲的浓度分别为22～34g/L、10～20g/L和0.5～1mg/L。

所述化学镀液温度为80～95℃。

所述化学镀液pH控制在4.4～5.4。

本发明的有益效果为：