本发明属于泵材料加工
技术领域：
，具体涉及一种用于制造氟塑料磁力泵加强套的聚丙烯材料的改性方法。
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，现多用聚丙烯制造，但在使用时常存在着易开裂，受压强度不高的问题，进而影响了泵整体的使用寿命。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于制造氟塑料磁力泵加强套的聚丙烯材料的改性方法，改性后的聚丙烯材料力学性能得到很好改善，进而提升了加强套以及泵的使用寿命。本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于制造氟塑料磁力泵加强套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步骤：（1）基体材料制备：将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯和低密度线性聚乙烯树脂分别放于65~75℃的条件下烘干后备用，选取纳米二氧化硅颗粒材料进行颗粒分级，保证纳米二氧化硅材料平均颗粒大小为15~30nm，然后将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯、低密度线性聚乙烯、纳米二氧化硅按照质量比120~140：8~13：6~10：14~21：4~9混合，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物a备用；（2）基体材料预处理：将步骤（1）所得的混合物a放入密闭罐内，加热保持密闭罐内的温度为50~65℃，然后将密闭罐内的压力提升至2.3~2.7mpa，保温保压处理50~55min后，再快速卸压降温至常压常温，处理后制得混合物b备用；（3）混合物c制备：将步骤（2）处理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其总质量0.3~0.5%的稳定剂、1.2~1.6%的润滑剂、0.1~0.3%的抗氧剂、0.4~0.8%的硅烷偶联剂，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物c备用；（4）物料挤出：将步骤（3）所得的混合物c放入双螺杆挤出机中进行挤出处理，期间控制加工段的温度为170~200℃，控制挤出螺杆的转速为200~220转/分钟，将挤出时的压力增至7.5~9.0mpa，最终制得聚丙烯切片成品。进一步的，步骤（1）中所述的弹性体为poe弹性体。进一步的，步骤（1）中所述的聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯、低密度线性聚乙烯、纳米二氧化硅的质量比为：130：11：8：18：7。进一步的，步骤（1）、步骤（3）中所述的高速搅拌机的搅拌速度为2000~2500转/分钟。进一步的，步骤（2）中所述的卸压降温所用的总时长不超过15min。进一步的，步骤（3）中所述的稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸钾中的任意一种。进一步的，步骤（3）中所述的润滑剂为液体石蜡、凡士林中的任意一种。进一步的，步骤（3）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的任意一种。进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560中的任意一种。聚丙烯材料最终的使用性能不仅与其制备所用的原料有关，还与加工制造的工艺有关，目前人们对于聚丙烯材料的改进精力多放于如何改善调配原料的组分上，而对加工的工艺注重较少，逐渐形成了技术瓶颈，本发明通过合理调配了聚丙烯材料的组分，同时又改进了加工工艺，有效提升了对聚丙烯材料的改性效果。其中本发明选择在聚丙烯材料中添加弹性体、超高分子量聚乙烯、低密度线性聚乙烯和纳米二氧化硅，以弹性体提升抗冲击特性，超高分子量聚乙烯提升抗冲击强度和拉伸强度，低密度线性聚乙烯提升拉伸强度和加工特性，纳米二氧化硅增强刚性，上述几种成分的添加共同为聚丙烯材料奠定了良好的原料基础，之后又对上述几种材料组成的混合物a进行了预处理，预处理是先对其进行高温高压处理，然后在短时间内进行卸温卸压处理，此处理操作能有效的降低原材料分子链的聚合度，并破坏其支链结构，有利于后续材料分子间的相互融合，可增强成品的物化特性，最后在物料挤出步骤中，显著提升了挤出的压力，此操作能进一步提升物料成分间的相互融合，提升了整体的结晶度，同时又强化了纳米二氧化硅与周围物料成分作用界面上形成的亚稳相结构强度，即增强了纳米二氧化硅刚性颗粒与聚丙烯基体成分间的结合牢度，步骤（2）对原料的预处理操作更利于提升步骤（4）物料挤出的增压挤出效果，最终有效实现了对聚丙烯材料的改性操作。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明在大量实验的基础上，通过对多种原材料的合理选择搭配，配合特殊的加工工艺，有效实现了对聚丙烯材料的改性，最终得到的聚丙烯材料成品的抗冲击强度提升了15倍以上，拉伸强度下降幅度稳定在5%以内，整体的物化特性好，由其制得的加强套的使用功能好，进而有效提升了泵的使用寿命。具体实施方式实施例1一种用于制造氟塑料磁力泵加强套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步骤：（1）基体材料制备：将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯和低密度线性聚乙烯树脂分别放于65~68℃的条件下烘干后备用，选取纳米二氧化硅颗粒材料进行颗粒分级，保证纳米二氧化硅材料平均颗粒大小为15~30nm，然后将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯、低密度线性聚乙烯、纳米二氧化硅按照质量比120：8：6：14：4混合，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物a备用；（2）基体材料预处理：将步骤（1）所得的混合物a放入密闭罐内，加热保持密闭罐内的温度为50~55℃，然后将密闭罐内的压力提升至2.3~2.4mpa，保温保压处理50min后，再快速卸压降温至常压常温，处理后制得混合物b备用；（3）混合物c制备：将步骤（2）处理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其总质量0.3%的稳定剂、1.2%的润滑剂、0.1%的抗氧剂、0.4%的硅烷偶联剂，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物c备用；（4）物料挤出：将步骤（3）所得的混合物c放入双螺杆挤出机中进行挤出处理，期间控制加工段的温度为170~180℃，控制挤出螺杆的转速为200~220转/分钟，将挤出时的压力增至7.5~8.0mpa，最终制得聚丙烯切片成品。进一步的，步骤（1）中所述的弹性体为poe弹性体。进一步的，步骤（1）、步骤（3）中所述的高速搅拌机的搅拌速度为2000~2300转/分钟。进一步的，步骤（2）中所述的卸压降温所用的总时长不超过15min。进一步的，步骤（3）中所述的稳定剂为硬脂酸镁。进一步的，步骤（3）中所述的润滑剂为液体石蜡。进一步的，步骤（3）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010。进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。实施例2一种用于制造氟塑料磁力泵加强套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步骤：（1）基体材料制备：将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯和低密度线性聚乙烯树脂分别放于70~73℃的条件下烘干后备用，选取纳米二氧化硅颗粒材料进行颗粒分级，保证纳米二氧化硅材料平均颗粒大小为15~30nm，然后将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯、低密度线性聚乙烯、纳米二氧化硅按照质量比130：11：8：18：7混合，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物a备用；（2）基体材料预处理：将步骤（1）所得的混合物a放入密闭罐内，加热保持密闭罐内的温度为55~60℃，然后将密闭罐内的压力提升至2.4~2.6mpa，保温保压处理53min后，再快速卸压降温至常压常温，处理后制得混合物b备用；（3）混合物c制备：将步骤（2）处理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其总质量0.4%的稳定剂、1.4%的润滑剂、0.2%的抗氧剂、0.6%的硅烷偶联剂，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物c备用；（4）物料挤出：将步骤（3）所得的混合物c放入双螺杆挤出机中进行挤出处理，期间控制加工段的温度为180~190℃，控制挤出螺杆的转速为200~220转/分钟，将挤出时的压力增至8.0~8.5mpa，最终制得聚丙烯切片成品。进一步的，步骤（1）中所述的弹性体为poe弹性体。进一步的，步骤（1）、步骤（3）中所述的高速搅拌机的搅拌速度为2200~2400转/分钟。进一步的，步骤（2）中所述的卸压降温所用的总时长不超过12min。进一步的，步骤（3）中所述的稳定剂为硬脂酸锉。进一步的，步骤（3）中所述的润滑剂为液体石蜡。进一步的，步骤（3）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010。进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。实施例3一种用于制造氟塑料磁力泵加强套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步骤：（1）基体材料制备：将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯和低密度线性聚乙烯树脂分别放于70~75℃的条件下烘干后备用，选取纳米二氧化硅颗粒材料进行颗粒分级，保证纳米二氧化硅材料平均颗粒大小为15~30nm，然后将聚丙烯、弹性体、超高分子量聚乙烯、低密度线性聚乙烯、纳米二氧化硅按照质量比140：13：10：21：9混合，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物a备用；（2）基体材料预处理：将步骤（1）所得的混合物a放入密闭罐内，加热保持密闭罐内的温度为60~65℃，然后将密闭罐内的压力提升至2.6~2.7mpa，保温保压处理55min后，再快速卸压降温至常压常温，处理后制得混合物b备用；（3）混合物c制备：将步骤（2）处理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其总质量0.5%的稳定剂、1.6%的润滑剂、0.3%的抗氧剂、0.8%的硅烷偶联剂，最后再将其放入高速搅拌机内搅拌均匀后制得混合物c备用；（4）物料挤出：将步骤（3）所得的混合物c放入双螺杆挤出机中进行挤出处理，期间控制加工段的温度为190~200℃，控制挤出螺杆的转速为200~220转/分钟，将挤出时的压力增至8.5~9.0mpa，最终制得聚丙烯切片成品。进一步的，步骤（1）中所述的弹性体为poe弹性体。进一步的，步骤（1）、步骤（3）中所述的高速搅拌机的搅拌速度为2400~2500转/分钟。进一步的，步骤（2）中所述的卸压降温所用的总时长不超过10min。进一步的，步骤（3）中所述的稳定剂为硬脂酸钾。进一步的，步骤（3）中所述的润滑剂为凡士林。进一步的，步骤（3）中所述的抗氧剂为抗氧剂1076。进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。对比实施例1本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（2）基体材料预处理，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，将步骤（4）物料挤出中挤出时的压力调整至常规的0.1~4.0mpa，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，省去纳米二氧化硅成分，除此外的方法步骤均相同。空白对照组原有的未改性的聚丙烯材料。为了对比本发明效果，选用实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3所述方法对应制得的改性聚丙烯材料，以及空白对照组所述的原有的未改性的聚丙烯材料，然后对上述材料进行性能检测，具体对比数据如下表1所示：表1缺口冲击强度[kj/m2（25℃）]拉伸屈服强度（mpa）实施例255.230.1对比实施例130.128.0对比实施例235.627.5对比实施例324.830.5空白对照组3.631.3注：上表1中所述的缺口冲击强度和拉伸屈服强度分别参照gb/t1843-2008和gb/t2040-2006的标准进行测试，对应得到的悬臂梁缺口冲击强度和拉伸屈服强度。由上表1可以看出，本发明改性处理方法能有效的提升聚丙烯材料整体的抗冲击强度，并能有效的保证原有的拉伸强度，具有很好的实用价值。当前第1页12