本發(fā)明涉及一種納米氧化釤MC尼龍及其改性方法。屬于塑料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
MC尼龍是以己內(nèi)酰胺為主要原料，在常壓下，通過(guò)陰離子聚合而成的一種新型工程塑料。MC尼龍正逐步替代銅、鋁、鋼鐵等多種金屬材料而廣泛應(yīng)用于紡織、橡膠、石化、軋鋼、礦山機(jī)械、汽車(chē)、電梯、起重機(jī)等行業(yè)。但和金屬相比，MC尼龍還存在強(qiáng)度、模量和熱變形溫度較低、吸水率較大，尺寸穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)改性MC尼龍的研究活躍。常見(jiàn)的改性方法主要是碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)、無(wú)機(jī)物顆粒充填、與其它聚合物共聚、添加有機(jī)物等。塑料的增韌增強(qiáng)改性方法較多，傳統(tǒng)的方法有共混、共聚、使用增韌劑等。無(wú)機(jī)填料填充基體，通常可以降低制品成本、提高剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，然而往往帶來(lái)沖擊強(qiáng)度和斷裂延伸率的下降。往硬性塑料中加入橡膠彈性粒子，可以提高沖擊強(qiáng)度，但拉伸強(qiáng)度卻下降。往高分子材料中加入增強(qiáng)纖維，可以大幅度提高其拉伸強(qiáng)度，但沖擊強(qiáng)度特別是斷裂延伸率往往有所下降。近年來(lái)采用液晶聚合物對(duì)高分子材料的原位復(fù)合增強(qiáng)等，可使復(fù)合材料的拉伸及沖擊強(qiáng)度均有所改善，但斷裂伸長(zhǎng)率仍有所下降。傳統(tǒng)的改性方法都是以犧牲材料某方面的性能為代價(jià)，在增加材料的沖擊韌性時(shí)，其拉伸強(qiáng)度、剛度等相關(guān)性能卻下降，而在增加材料的拉伸強(qiáng)度、剛度時(shí)，其韌性卻變差。因此，該行業(yè)迫切期待有一種新型MC尼龍及其改性方法友能克服上述不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決以上問(wèn)題提供了一種納米氧化釤MC尼龍及其改性方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括母料己內(nèi)酰胺100重量份，納米氧化釤0.5-1.0重量份，促進(jìn)劑氫氧化鈉0.12-0.2重量份，固化劑TDI0.3-0.7升，固體潤(rùn)滑劑二硫化鉬、石墨、氮化硼分別為2—3重量份、0.5-0.8重量份、0.3-0.5重量份，具體生產(chǎn)步驟如下：
（步驟一)加熱模具：將模具的底模和上模均勻涂抹脫模液并分別加熱，待底模溫度為145℃-180℃時(shí)，上模溫度為175℃-220℃時(shí)，將模具的上模安裝到底模上，開(kāi)始澆注；
（步驟二)入料：將母料己內(nèi)酰胺100重量份投入熔融釜，連接好真空管并測(cè)溫，加熱熔融釜，對(duì)120℃以下已熔融的己內(nèi)酰胺開(kāi)始抽真空，此時(shí)熔融釜內(nèi)的壓力為負(fù)壓0.08MPa-0.1MPa，關(guān)閉真空泵，打開(kāi)放氣閥，拔掉真空管，注入納米氧化釤0.5-1.0重量份，促進(jìn)劑氫氧化鈉0.12-0.2重量份，固體潤(rùn)滑劑二硫化鉬2—3重量份、石墨0.5-0.8重量份、氮化硼0. 3-0.5重量份，連接好真空管，再啟動(dòng)真空泵抽真空不小于1min，熔融釜溫度維持在155℃-170℃；
（步驟三)固化成型：將0.3-0.7升的固化劑TDI注入熔融釜內(nèi)的活化分子，從模具澆注口注入，同時(shí)開(kāi)啟離心機(jī)，離心時(shí)間控制在小于1-5min，關(guān)閉離心機(jī)電源，待離心機(jī)花盤(pán)靜止不轉(zhuǎn)后，打開(kāi)模具加熱箱出模；
（步驟四)內(nèi)應(yīng)力處理：將固化成型的滑塊毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
（步驟五)機(jī)械加工：將經(jīng)內(nèi)應(yīng)力處理過(guò)的滑塊毛坯自然冷卻，待毛坯溫度冷卻到環(huán)境溫度后，按技術(shù)規(guī)范加工成型。
本發(fā)明產(chǎn)品的密度較小僅為鋼的1/7，同等體積的鑄型尼龍滑塊重量?jī)H為鑄鋼件輪的1/7，人工裝配較為方便；機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好，可以安全的替換鑄鋼等金屬滑塊，滿(mǎn)足產(chǎn)品在應(yīng)用上的要求；耐磨耗、防滑性能好，在同等條件下，其耐磨壽命比鋼、鐵高4-5倍；自潤(rùn)滑效果比較好，不用人工加油既節(jié)省成本又省去了由于加油而浪費(fèi)的工時(shí)，且單個(gè)鑄型尼龍滑塊價(jià)格遠(yuǎn)比鑄鋼件輪便宜，能給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明產(chǎn)品的工藝采取離心澆注技術(shù)．即模具放在位于加熱箱內(nèi)的花盤(pán)上，花盤(pán)由高速電動(dòng)機(jī)牽引，澆注時(shí)，開(kāi)啟電機(jī)，帶動(dòng)花盤(pán)及模具一起旋轉(zhuǎn)，這樣，消除了產(chǎn)品的內(nèi)部氣孔，克服了鑄鋼件滑塊因其內(nèi)部氣孔和夾雜等缺陷而造成的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
取母料己內(nèi)酰胺100重量份，納米氧化釤0.5-1.0重量份，促進(jìn)劑氫氧化鈉0.12-0.2重量份，固化劑TDI0.3-0.7升，固體潤(rùn)滑劑二硫化鉬、石墨、氮化硼分別為2—3重量份、0.5-0.8重量份、0.3-0.5重量份，具體生產(chǎn)步驟如下：
（步驟一)加熱模具：將模具的底模和上模均勻涂抹脫模液并分別加熱，待底模溫度為145℃-180℃時(shí)，上模溫度為175℃-220℃時(shí)，將模具的上模安裝到底模上，開(kāi)始澆注；
（步驟二)入料：將母料己內(nèi)酰胺100重量份投入熔融釜，連接好真空管并測(cè)溫，加熱熔融釜，對(duì)120℃以下已熔融的己內(nèi)酰胺開(kāi)始抽真空，此時(shí)熔融釜內(nèi)的壓力為負(fù)壓0. 08MPa-0. IMPa，關(guān)閉真空泵，打開(kāi)放氣閥，拔掉真空管，注入納米氧化釤0.5-1.0重量份，促進(jìn)劑氫氧化鈉0. 12-0.2重量份，固體潤(rùn)滑劑二硫化鉬2—3重量份、石墨0.5-0.8重量份、氮化硼0. 3-0.5重量份，連接好真空管，再啟動(dòng)真空泵抽真空不小于Imin，熔融釜溫度維持在155℃-170℃；
（步驟三)固化成型：將0.3-0.7升的固化劑TDI注入熔融釜內(nèi)的活化分子，從模具澆注口注入，同時(shí)開(kāi)啟離心機(jī)，離心時(shí)間控制在小于1-5min，關(guān)閉離心機(jī)電源，待離心機(jī)花盤(pán)靜止不轉(zhuǎn)后，打開(kāi)模具加熱箱出模；
（步驟四)內(nèi)應(yīng)力處理：將固化成型的滑塊毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
（步驟五)機(jī)械加工：將經(jīng)內(nèi)應(yīng)力處理過(guò)的滑塊毛坯自然冷卻，待毛坯溫度冷卻到環(huán)境溫度后，按技術(shù)規(guī)范加工成型。
本發(fā)明有益效果是：納米氧化釤粒子表面活性原子多，可與基體緊密結(jié)合，相容性比較好。當(dāng)受外力時(shí)，納米氧化釤粒子不易與基體脫離，而且因?yàn)閼?yīng)力場(chǎng)的相互作用，在基體內(nèi)產(chǎn)生很多的微變形區(qū)，吸收大量的能量。這就使得本發(fā)明產(chǎn)品能較好地傳遞所承受的外應(yīng)力，又能引發(fā)基體屈服，消耗大量的沖擊能，從而獲得同時(shí)增加本發(fā)明產(chǎn)品韌性和強(qiáng)度的效果。