专利名称：一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材及其制备方法。
背景技术：
管材应用范围非常广泛，各行各业需要不同性能和要求的管材，管材的利用可以 大大提高液体、固体和气体的运输能力。目前，钢管是最为常用的一种管材，然而钢管在制造过程中资源消耗大、能源消耗 大、而且金属容易锈蚀，润滑性能差。为了克服钢管的缺陷，常规的方法是在钢管内外表面涂覆防护层，也有采用各种 塑料材料包覆钢管，然而上述方法制造过程复杂，周期较长，相应产品性能较差，生产成本 较高。另外一种常用的管材是塑料，普通塑料性能不高，不能满足耐腐蚀、耐压、耐磨损 等要求。期刊《技术与市场》在2005年02A期第11页中报道了单体浇铸尼龙管材兼有钢 管和普遍塑料管材两者所具有的优点，然而目前单体浇铸尼龙管材润滑性能不高，缺乏高 弹性能，承受高压能力较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有高润滑粉体的高弹性尼龙管材及其制备方法，解 决目前单体浇铸尼龙管材润滑性能不高，缺乏高弹性能，承受高压能力较低等缺点。本发明的一种含有高润滑粉体的高弹性尼龙管材的制备方法，包括如下步骤(1)将熔融的己内酰胺单体、催化剂和助催化剂混合均勻，获得混合物；所述己内酰胺单体、催化剂和助催化剂的混合物中，各个组分的重量份数为己内酰胺单体100份催化剂0.1 1.0份助催化剂0.2 1.0份所述催化剂为己内酰胺单体聚合时常用的催化剂，如张爱臣的发明专利(申请号 200910034577. 3)报道的碱性物质，优选氢氧化钠、氢氧化钾、钠、钾、醋酸钠或甲醇钠等；所述助催化剂为己内酰胺单体聚合时常用的助催化剂，如周莉在期刊《辽宁石油 化大学学报》第29卷第2期第1页中报道的二异氰酸酯类，优选2，4- 二异氰酸甲苯酯或二 苯甲烷二异氰酸酯等；所述己内酰胺单体熔融温度，如白玉泉的发明专利(申请号96100724. 9)报道 120 190°C，优选 140 160°C ；(2)取出步骤⑴中的部分混合物，加入高润滑粉体混合均勻，在真空 度-0. 1 -0. 05Mpa下保持8 12min，获得含有高润滑粉体的混合物。该步骤中取出的部 分混合物用量与高润滑粉体用量，重量比为1 1 5 3;所述高润滑粉体的材料选自聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、氮化硼、滑石粉、漂珠、玻璃微珠、氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅或复合碳球体等，粒径为0. 5 20μπι ；关于漂珠，唐忠锋在期刊《非金属矿》2008年31卷第2期第6页中报道了漂珠的 定义、化学成分、漂珠的分选；(3)将步骤(1)中剩余的混合物，在真空度-0. IMpa -0. 05Mpa下保持6 lOmin，然后灌浇到150 190°C的管材模具中，离心浇铸1 2min ；步骤(2)中部分混合物用量与该步骤中剩余的混合物用量，重量之比为3 97 7 93，优选为 4 96 6 94 ；“离心浇铸”为一种常规的成型方法，王运华在期刊《工程塑料应用》2000年第28 卷第9期第24页中有详细的描述，本发明不再赘述；(4)将步骤(2)获得的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇 铸成型4 6min ；(5)将步骤(4)的产物取出，在120 160°C下后处理1 5h，即可获得产品。上述方法制备的尼龙管材，不仅兼有钢管和普遍塑料管材两者的优点，而且润滑 性能高，同时高弹性能优良，能够承受高压。本制备方法简单，采用一次成型方法成型，可以 大大降低生产成本，扩大尼龙管材的使用范围。
具体实施例方式通过以下的实施例将进一步理解本发明，但不能限定本发明的内容。实施例1(1)将999g己内酰胺单体加热到150°C熔融，而后与0. 6g的氢氧化钠和0. 4g的 2，4_ 二异氰酸甲苯酯混合均勻，获得混合物；(2)取步骤(1)的部分混合物40g与24g的氟化钙粉体混合均勻，氟化钙粉体粒径 为0. 5 μ m，抽真空至-0. 05MPa,保持8min ；(3)将步骤(1)中剩余的混合物960g，抽真空至_0. IMpa,保持7min后，然后灌浇 到己预热至150°C的管材模具中，离心浇铸1. 5min ；4)将步骤(2)的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸 4min。5)将步骤(4)中的管材取出，在120°C下后处理5h，获得产品。采用GB8804. 2-1988和GB 3960-1983进行产品的检测，结果如下拉伸强度 86. 84Mpa，断裂伸长率35. 65%，摩擦系数为0. 15。实施例2采用与实施例1相同的方法，其中步骤(1)中的混合物用量为1500g，熔融温度140°C ；步骤(2)中，步骤(1)的 部分混合物的用量为90g，高润滑粉体为滑石粉，粒径为20 μ m，添加量为90g，抽真空 至-0. 09MPa，保持12min ；步骤(3)中，剩余的混合物重量为1350g，抽真空至-0. 08Mpa，保 持时间为6min，模具温度为175°C，离心浇铸时间为Imin ；步骤(4)中，继续离心浇铸时间 为5min ；步骤(5)中，后处理温度为160°C，时间为lh。产品的性能检测结果如下拉伸强度92. 67Mpa,断裂伸长率28. 57%，摩擦系数为 0. 08。
实施例3采用与实施例1相同的方法，其中步骤(1)中，混合物用量为2000g，熔融温度160°C ；步骤(2)中，步骤(1)的部 分混合物的用量为100g，高润滑粉体为聚四氟乙烯粉体，粒径为16μπι，添加量为80g， 抽真空至-0. IMPa，保持时间为IOmin ；步骤(3)中，剩余的混合物重量为1900g，抽真空 至-0.05Mpa，保持时间为lOmin，模具温度为190°C，离心浇铸时间为2min ；步骤(4)中，继 续离心浇铸时间为6min ；步骤(5)中，后处理温度为140°C，时间为3h。产品的性能检测结果如下拉伸强度90. 45Mpa,断裂伸长率27. 87%，摩擦系数为 0. 05。
权利要求
一种含有高润滑粉体的高回弹尼龙管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将熔融的己内酰胺单体、催化剂和助催化剂混合均匀，获得混合物；(2)取出步骤(1)中的部分混合物，加入高润滑粉体混合均匀，获得含有高润滑粉体的混合物；(3)将步骤(1)中剩余的混合物灌浇到管材模具中，离心浇铸；(4)将步骤(2)获得的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸成型；(5)将步骤(4)的产物取出后处理即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述己内酰胺单体、催化剂和 助催化剂的混合物中，各个组分的重量份数为己内酰胺单体 100份 催化剂0. 1份助催化剂0. 2 1份。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、钠、 钾、醋酸钠或甲醇钠；所述助催化剂为2，4_ 二异氰酸甲苯酯或二苯甲烷二异氰酸酯等。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，获得含有高润滑粉体和己内 酰胺单体的混合物，在真空度为-0. IMpa -0. 05Mpa下保持8 12min，步骤(2)中取出的 部分混合物用量与高润滑粉体的用量，重量比为1 1 5 3。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中取出的部分混合物用量和步骤 (3)中剩余的混合物用量，重量比为3 97 7 93。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，剩余的混合物在真空度 为-0. 1 -0. 05Mpa下保持6 lOmin，然后灌浇到150 190°C的管材模具中，离心浇注 1 2min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，继续离心浇铸时间为4 6min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，在120 160°C下后处理1 5h。
9.根据权利要求1 8任一项所述的方法，其特征在于，所述高润滑粉体的材料选自聚 四氟乙烯、石墨、二硫化钼、氮化硼、滑石粉、漂珠、玻璃微珠、氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化 铅或复合碳球体等，粒径为0. 5 20 μ m。
10.根据权利要求1 9任一项所述方法制备的含有高润滑粉体的尼龙管材。
全文摘要
本发明公开了一种含有高润滑粉体的高弹性尼龙管材及其制备方法，制备方法包括如下步骤(1)将熔融的己内酰胺单体、催化剂和助催化剂混合均匀，获得混合物；(2)取出步骤(1)中的部分混合物，加入高润滑粉体混合均匀，获得含有高润滑粉体的混合物；(3)将步骤(1)中剩余的混合物灌浇到管材模具中，离心浇铸；(4)将步骤(2)获得的含有高润滑粉体的混合物灌浇到管材模具中，继续离心浇铸成型；(5)将步骤(4)的产物取出后处理。本发明的尼龙管材，兼有钢管和普遍塑料管材两者优点，润滑性能高，高弹性能优良，能够承受高压。本制备方法简单高效，采用一次成型方法成型，可以大大降低生产成本，扩大尼龙管材的使用范围。
文档编号B29C41/04GK101890778SQ20101022026
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者刘宏波, 沈艳, 温绍国, 王继虎, 许迁, 陈国平, 陈磊军 申请人:上海工程技术大学;丹阳市普尔工程塑料有限公司