一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法与流程

文档序号:11245249阅读:756来源:国知局

本发明属于材料加工技术领域,具体涉及一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法。



背景技术:

泵是现在人们生活中必不可少的机械设备之一,为日常的生产提供了便利。泵的种类较多,根据具体的使用情况可针对性的选择,其中氟塑料磁力泵是应用现代磁力学原理,利用永磁体的磁力传动实现扭矩的无接触传递的一种新型泵,其过流部件全部采用氟塑料制造,可输送任意浓(强)度的酸、碱、氧化剂等腐蚀性介质,是现代化工加工设备厂常见的机械设备之一。加强套是氟塑料磁力泵中重要的零部件,其制造的原材料较多,环氧树脂即是其中之一,但纯环氧树脂存在脆性大、韧性差、耐热性不足等问题,其性能需要进一步的改进。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法,包括如下步骤:

(1)改性丁腈橡胶a制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比10~12:2~4:0.5~1进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为120~125℃,混炼处理1~1.2h后制得混合物a备用;

b.将红薯淀粉与清水按照质量比1:5~6进行混合,以300~400转/分的搅拌速度搅拌均匀后,再加入其总质量0.3~0.6%的β-淀粉酶,然后加热保持温度为70~75℃,保温酶解处理1~2h后冷却降温,得红薯淀粉溶液备用;

c.将操作b所得的红薯淀粉溶液与操作a所得的混合物a混合,然后放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为133~137℃,混炼处理35~40min后制得改性丁腈橡胶a备用;

(2)改性丁腈橡胶b制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比15~17:2~4:0.5~1进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为105~110℃,混炼处理40~50min后制得混合物b备用;

b.将操作a所得的混合物b与其质量3~5%的硅烷偶联剂进行混合,放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为118~123℃,混炼处理25~30min后制得改性丁腈橡胶b备用;

(3)混料成型加工:

将环氧树脂、步骤(1)所得的改性丁腈橡胶a、步骤(2)所得的改性丁腈橡胶b、短切玻璃纤维、纳米二氧化钛、凡士林、十二烷基苯磺酸钠、2-乙基-4-甲基咪唑按照质量比150~160:8~10:3~6:2~4:2~3:1~2:0.2~0.5:1.5~2.5进行混合,然后进行加热搅拌、浇注成型,最后冷却固化得成品加强套。

进一步的,步骤(1)、步骤(2)中所述的丁腈橡胶为端羧基丁腈橡胶。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的红薯淀粉溶液的最终ph值调节为5.5~6.0。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的红薯淀粉溶液与混合物a混合的质量比为1:7~9。

进一步的,步骤(2)操作b中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。

进一步的,步骤(3)中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~60nm。

用橡胶等弹性体对环氧树脂进行增韧等改性处理目前较为常见,但通常其改性处理效果不甚令人满意,容易出现性能此消彼长的问题。本发明仍以丁腈橡胶为改性原料成分,但对其进行了特殊的处理,将其改性成了两种不同特性的丁腈橡胶,分别为改性丁腈橡胶a和改性丁腈橡胶b,其中改性丁腈橡胶a是先用聚氯乙烯、聚碳酸酯对丁腈橡胶进行改性,提升了丁腈橡胶自身的耐磨、韧性、耐老化等特性,之后再用红薯淀粉溶液对其进行二次改性处理,添加的淀粉颗粒分子能在丁腈橡胶外层交联裹覆,改善了其整体的表面特性,最后改性后的丁腈橡胶在环氧树脂中以固化团粒结构出现,形成海岛结构吸收外力,实现对环氧树脂的增韧,改性丁腈橡胶b同样是先用聚氯乙烯、聚碳酸酯对丁腈橡胶进行改性,提升了丁腈橡胶自身的耐磨、韧性、耐老化等特性,然后用硅烷偶联剂对其偶联改性处理,能有效提升丁腈橡胶分子链基团的复杂性,进一步增强端羧基丁腈橡胶中的羧基等基团与环氧基团反应交联的程度,增强嵌段结构的强度,改善了环氧树脂的脆性、耐热性、强度等,此外,因改性丁腈橡胶a和改性丁腈橡胶b的基体物质相同,两者的填充相容性好,具有协同促进的使用效果;添加的短切玻璃纤维、纳米二氧化钛等也有效的改善了环氧树脂的特性。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明在制造时特殊调配了原料成分,在环氧树脂原料中又添加了改性丁腈橡胶a、改性丁腈橡胶b等,在此类物质的共同作用下,环氧树脂产品的最终特性得到了有效改善,其韧性、耐热性、耐老化特性均得到增强,使用寿命得到提升,具有很好的推广价值。

具体实施方式

实施例1

一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法,包括如下步骤:

(1)改性丁腈橡胶a制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比10:2:0.5进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为120℃,混炼处理1h后制得混合物a备用;

b.将红薯淀粉与清水按照质量比1:5进行混合,以300转/分的搅拌速度搅拌均匀后,再加入其总质量0.3%的β-淀粉酶,然后加热保持温度为70℃,保温酶解处理1h后冷却降温,得红薯淀粉溶液备用;

c.将操作b所得的红薯淀粉溶液与操作a所得的混合物a混合,然后放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为133℃,混炼处理35min后制得改性丁腈橡胶a备用;

(2)改性丁腈橡胶b制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比15:2:0.5进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为105℃,混炼处理40min后制得混合物b备用;

b.将操作a所得的混合物b与其质量3%的硅烷偶联剂进行混合,放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为118℃,混炼处理25min后制得改性丁腈橡胶b备用;

(3)混料成型加工:

将环氧树脂、步骤(1)所得的改性丁腈橡胶a、步骤(2)所得的改性丁腈橡胶b、短切玻璃纤维、纳米二氧化钛、凡士林、十二烷基苯磺酸钠、2-乙基-4-甲基咪唑按照质量比150:8:3:2:2:1:0.2:1.5进行混合,然后进行加热搅拌、浇注成型,最后冷却固化得成品加强套。

进一步的,步骤(1)、步骤(2)中所述的丁腈橡胶为端羧基丁腈橡胶。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的红薯淀粉溶液的最终ph值调节为5.5~6.0。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的红薯淀粉溶液与混合物a混合的质量比为1:7。

进一步的,步骤(2)操作b中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

进一步的,步骤(3)中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~60nm。

实施例2

一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法,包括如下步骤:

(1)改性丁腈橡胶a制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比11:3:0.8进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为123℃,混炼处理1.1h后制得混合物a备用;

b.将红薯淀粉与清水按照质量比1:5.5进行混合,以350转/分的搅拌速度搅拌均匀后,再加入其总质量0.5%的β-淀粉酶,然后加热保持温度为72℃,保温酶解处理1.5h后冷却降温,得红薯淀粉溶液备用;

c.将操作b所得的红薯淀粉溶液与操作a所得的混合物a混合,然后放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为135℃,混炼处理38min后制得改性丁腈橡胶a备用;

(2)改性丁腈橡胶b制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比16:3:0.8进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为108℃,混炼处理45min后制得混合物b备用;

b.将操作a所得的混合物b与其质量4%的硅烷偶联剂进行混合,放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为120℃,混炼处理27min后制得改性丁腈橡胶b备用;

(3)混料成型加工:

将环氧树脂、步骤(1)所得的改性丁腈橡胶a、步骤(2)所得的改性丁腈橡胶b、短切玻璃纤维、纳米二氧化钛、凡士林、十二烷基苯磺酸钠、2-乙基-4-甲基咪唑按照质量比155:9:4:3:2.5:1.5:0.3:2进行混合,然后进行加热搅拌、浇注成型,最后冷却固化得成品加强套。

进一步的,步骤(1)、步骤(2)中所述的丁腈橡胶为端羧基丁腈橡胶。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的红薯淀粉溶液的最终ph值调节为5.5~6.0。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的红薯淀粉溶液与混合物a混合的质量比为1:8。

进一步的,步骤(2)操作b中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。

进一步的,步骤(3)中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~60nm。

实施例3

一种环氧树脂材质的磁力泵加强套的制造方法,包括如下步骤:

(1)改性丁腈橡胶a制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比12:4:1进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为125℃,混炼处理1.2h后制得混合物a备用;

b.将红薯淀粉与清水按照质量比1:6进行混合,以400转/分的搅拌速度搅拌均匀后,再加入其总质量0.6%的β-淀粉酶,然后加热保持温度为75℃,保温酶解处理2h后冷却降温,得红薯淀粉溶液备用;

c.将操作b所得的红薯淀粉溶液与操作a所得的混合物a混合,然后放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为137℃,混炼处理40min后制得改性丁腈橡胶a备用;

(2)改性丁腈橡胶b制备:

a.将丁腈橡胶与聚氯乙烯、聚碳酸酯按照质量比17:4:1进行混合,然后放入混练机中进行混炼处理,控制混炼时的温度为110℃,混炼处理50min后制得混合物b备用;

b.将操作a所得的混合物b与其质量5%的硅烷偶联剂进行混合,放入混练机中进行二次混炼处理,此时控制混炼时的温度为123℃,混炼处理30min后制得改性丁腈橡胶b备用;

(3)混料成型加工:

将环氧树脂、步骤(1)所得的改性丁腈橡胶a、步骤(2)所得的改性丁腈橡胶b、短切玻璃纤维、纳米二氧化钛、凡士林、十二烷基苯磺酸钠、2-乙基-4-甲基咪唑按照质量比160:10:6:4:3:2:0.5:2.5进行混合,然后进行加热搅拌、浇注成型,最后冷却固化得成品加强套。

进一步的,步骤(1)、步骤(2)中所述的丁腈橡胶为端羧基丁腈橡胶。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的红薯淀粉溶液的最终ph值调节为5.5~6.0。

进一步的,步骤(1)操作c中所述的红薯淀粉溶液与混合物a混合的质量比为1:9。

进一步的,步骤(2)操作b中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。

进一步的,步骤(3)中所述的纳米二氧化钛的颗粒大小为20~60nm。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比,其成分中不添加改性丁腈橡胶a,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比,其成分中不添加改性丁腈橡胶b,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比,用等质量份的市售普通丁腈橡胶取代改性丁腈橡胶a和改性丁腈橡胶b,除此外的方法步骤均相同。

为了对比本发明效果,选用e51环氧树脂作为原材料,分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3的方法进行加工处理,然后按照gb/t2571-1981的要求测试冲击性能,按照gb/t2570-1995的要求测试弯曲性能,参照gb/t1701-2001pbt的要求测试拉伸性能,具体对比数据如下表1所示:

表1

由上表1可以看出,本发明处理方法能有效的改善环氧树脂的综合使用特性,提升了加强套的使用性能,延长了其使用寿命,有很好的价值。

为了进一步对比本发明效果,仍对上述各组处理后的试样进行热失重测定实验,具体是以n2为保护氛围,升温速度为20℃/min,控制加热的范围为24~550℃,下表2为相应的对比数据:

表2

由上表2可以看出,本发明处理后的环氧树脂材料的耐热特性也得到很好的提高,进一步提高了加强套的使用特性。

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