专利名称：聚酰胺复合材料在制备泵或阀方面的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚酰胺复合材料在制备泵或阀方面的应用，特别是涉及用聚己内酰胺复合材料制造泵或阀的方法以及制得的产品。
背景技术：
聚酰胺复合材料(或称工程塑料)是一种高分子复合材料，可直接取代锡青铜、铝青铜、黄铜、巴氏合金、不锈钢等有色金属材料，已广泛应用于石油、化工、冶金等工业领域，并可用于汽车部件、机械部件、电器、电子部件等工业应用。例如，中国专利CN 1151931A公开了一种铸型尼龙管道的制造方法，其特征在于以己内酰胺为主要原料，在模具中进行离心浇铸聚合成型，制得的管道具有耐酸碱、耐腐蚀等特点。CN 1157001 A披露了使用含有聚酰胺-低密度聚乙烯的共混物，用已知方法制备盘管、非盘管、片材、薄膜及其类似的制品的方法。但至今尚未发现使用聚酰胺工程塑料制备工业阀门或泵的报道。用其它工程塑料制备的泵或阀，虽然具有良好的物理性能和加工性能，但其缺点是吸水性大，制得的制品尺寸和性能不稳定。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种吸水性小、性能稳定的聚酰胺泵或阀的制备方法，以及由该方法制得的产品。
聚酰胺工程塑料综合了一般工程塑料的主要优点，利用母体主链末端含有氨基和羧基，在一定条件下具有反应活性的特点，通过反应过程中添加各种填充剂和改性剂，进行化学和物理改性，解决了由于吸水性带来的制品尺寸和性能变化的缺陷，使综合性能显著提高，从而适合于制造各种专用设备，特别是工业上广泛使用的泵和阀。
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复合材料制备泵或阀的方法，该方法包括，将原料搅拌混合均匀后，倒入预热模具中进行浇铸聚合成型，其特征在于制备泵或阀所用的聚合原料包括己内酰胺，填充剂，催化剂和助催化剂。
聚合原料以重量百分数计，包括60-80％己内酰胺，2-30％填充料，1.4-3％的金属钠或氢氧化钠和3-6％助催化剂。
所用的填充料选自玻璃纤维，滑石粉，木质纤维，氧化铝粉，炭黑，石墨，高岭土中的一种或几种。助催化剂选自酰胺、己内酰胺、异氰酸酯或其衍生物，优选乙酰基己内酰胺和三苯甲烷三异氰酸酯。
具体制备方法如下1、模具的准备根据制品的要求，选择各种不同形状的模具，清洗备用，根据原料配方，将模具预热到固化温度约150~180℃；2、聚合原料配制根据泵、阀性能的不同要求确定不同的原料配方。在反应釜中，加入己内酰胺，填充料和催化剂金属钠或氢氧化钠，在温度120~200℃范围内，塑炼20~40分钟，然后减压、脱水，加入助催化剂，迅速搅拌混合均匀，立即浇铸。
3、浇铸及聚合固化将上述配制好的预活化原料，注入预热至140~180℃的模具中，保温20~30分钟，冷却后脱膜即得制品。
其浇铸方法包括水平浇铸，离心浇铸，真空浇铸，震动浇铸等，还可用嵌、滚、搪塑等方法，所属领域的技术人员可根据需要进行选择。
4、为了加快反应，在浇铸前可加入常用的引发剂过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈，过氧化二苯甲酰的加入量为单体量的0.02~0.12％，偶氮二异丁腈的加入量为单体量的0.02~0.05％。
此外，根据需要，在浇铸过程中还可加入本领域常用的各种添加剂，例如稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、阻燃剂、以及色母料、偶联剂和抗冲击改性剂等，以进一步改善产品的性能。
用本发明的聚酰胺工程塑料制得的泵或阀，机械性能好，其拉伸强度等于或大于97Mpa，耐磨性为钢质产品的2~3倍，抗冲击、耐酸碱、自润滑性和回弹性良好，特别是吸水性小，比一般工程塑料的吸水率低2~2.5倍，制品尺寸稳定。
具体实施例方式
下面的实施例仅为进一步说明本发明，而不是限制本发明的范围。
实施例1在反应容器中，加入己内酰胺1公斤，玻璃纤维0.3公斤，炭黑2克，石墨2克，硅烷偶联剂0.035克，共混搅拌10分钟，在温度≤120℃下，塑炼15分钟，加入氢氧化钠1.5克，再塑炼20~30分钟，温度为约140℃，真空减压，在≥750mmHg下，脱水至300ppm以下，加入4~6毫升三苯甲烷三异氰酸酯和0.5毫升偶氮二异丁腈引发剂，搅拌均匀后，立即注入150℃模具内，保温20~30分钟，脱模即得制品。
实施例2在反应容器中，加入己内酰胺1公斤，氧化铝粉0.15公斤，炭黑2克，二硫化钼2克，硅烷偶联剂0.035克，共混搅拌10分钟，在温度≤120℃下，塑炼15分钟，加入金属钠1.6克，再塑炼20~30分钟，温度为约140℃，真空减压，在≥750mmHg下，脱水至300ppm以下，加入3.5毫升二异氰酸酯和0.02毫升过氧化二苯甲酰，搅拌均匀后，立即注入150℃模具内，保温20~30分钟，脱模即得制品。
实施例3按实施例1相同的方法，进行浇铸聚合，只是将原料改变为己内酰胺1公斤，用ACR 0.02公斤，炭黑2克，氢氧化钠3克，碳酸二苯酯3.5毫升。
其中，ACR是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元接枝共聚物的简称，是新加坡吴羽化学公司的产品，其牌号有ACR-ZB-1，ACR-ZB-5，ACR-ZB401，ACR-ZB-201等，均可用于本发明。
现将实施例1~3所得材料的性能数据列于下表1。
表1
从表1数据可以看出，三种不同原料配方，所得工程塑料的技术性能指标各不相同，根据泵、阀的受力情况不同，可把不同材料用于制备不同用途的泵或阀。第一种材料，具有硬度、抗弯曲强度好的特点，用于生产阀杆和上阀体、球体和泵轴等；第二种材料，既有硬度，又具有耐温性和韧性，用于生产阀座、泵壳；第三种材料可用于生产密封件、抗冲件等。
用本发明的聚酰胺工程塑料生产的泵、阀性能优良，可用于制备各种用途的泵和阀。例如，工作压力在4.0Mpa以下的工业用球阀、闸阀、截止阀、柱塞阀、止回阀，工作压力在1.6Mpa以下的蝶阀等系列产品。其性能和技术指标均达到和超过同类钢质产品的技术要求，并广泛应用于石油、化工、水电、冶金、制药等工业领域。
权利要求
1.一种用聚酰胺复合材料制备泵或阀的方法，该方法包括，将原料搅拌混合均匀后，倒入预热模具中进行浇铸聚合成型，其特征在于制备泵或阀所用的聚合原料包括己内酰胺，填充剂，催化剂和助催化剂。
2.根据权利要求1制备泵或阀的方法，其中，聚合原料以重量百分数计，包括60-80％己内酰胺，2-30％填充料，1.4-3％的金属钠或氢氧化钠和3-6％助催化剂。
3.根据权利要求2制备泵或阀的方法，其中，填充料选自玻璃纤维，滑石粉，木质纤维，氧化铝粉，炭黑，石墨，高岭土中的一种或几种。
4.根据权利要求2制备泵或阀的方法，其中，助催化剂选自酰胺、己内酰胺、异氰酸酯或其衍生物。
5.根据权利要求4制备泵或阀的方法，其中，助催化剂选自乙酰基己内酰胺和三苯甲烷三异氰酸酯。
6.根据权利要求1-4之一的制备方法制得的泵。
7.根据权利要求1-4之一的制备方法制得的阀。
全文摘要
本发明涉及聚酰胺复合材料在制备泵或阀方面的应用，特别是涉及用聚己内酰胺复合材料制造泵或阀的方法以及制得的产品。将包含60－80％己内酰胺，2－30％填充料，1.4－3％的金属钠或氢氧化钠和3－6％助催化剂等的聚合原料，在反应容器中搅拌混合均匀后，浇铸聚合成型，即可得到本发明的产品。用本发明的聚酰胺工程塑料制得的泵或阀，机械性能好，其拉伸强度等于或大于97MPa，耐磨性为钢质产品的2～3倍，抗冲击、耐酸碱、自润滑性和回弹性良好，特别是吸水性小，比一般工程塑料的吸水率低2～2.5倍，制品尺寸稳定，可用于制备各种用途的泵或阀。
文档编号C08K7/00GK1631981SQ200410091148
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者竺华锋, 竺蓉 申请人:竺华锋, 竺蓉