本發(fā)明屬于材料技術(shù)領域,具體涉及一種高分子復合材料及其制備方法、應用、制備的套。
背景技術(shù):目前國內(nèi)鐵路HX、SS、DF系列機車使用的牽引裝置及套均為鋼質(zhì)材料。由于鋼質(zhì)材料具有的特性以及機車運行環(huán)境(高、低溫、潮濕、酸堿、風沙等氣候環(huán)境)的影響,決定了在運行過程中銷和套之間存在不同程度的硬磨損,特別是在潮濕、氣候環(huán)境污染等不利因素的環(huán)境下,由于鋼質(zhì)材料耐腐蝕性差,銷和套常有銹死現(xiàn)象發(fā)生。同時由于銷和銷套之間潤滑效果差(雖然加注有潤滑脂,但受高低溫、潮濕、腐蝕等環(huán)境影響,其潤滑效果很快降低)最終導致銷和銷套磨損程度急劇加大及銹蝕嚴重、降低銷和套的使用壽命,加大了維修成本。同時在機車中修和大修時,磨損嚴重的銷和銷套都需要更換。但由于銷套之間嚴重銹死,造成拆卸過程難度和強度增大,需使用專用拆卸工具或使用加熱工具、氣割等方式才能將其分離,導致破壞了其原有配合精度、加大了檢修工人勞動強度、工作效率降低下。鑒于這種情況,市場迫切需求從機車套著手,研制、開發(fā)出一種既能滿足機車運行需要,同時具有自潤滑免注油、易安裝、拆卸、減少運用維護成本及檢修強度的系列可替代銷套產(chǎn)品,從根本上解決鋼質(zhì)材料拐臂銷和銷套在實際使用過程中存在的弊端,同時,在非高速轉(zhuǎn)動、非高熱量產(chǎn)生的環(huán)境狀態(tài)下,還可在多個領域如軍事裝備、工程機械、車輛、船舶、水利工程、、石油開采設備、升降機械等方面得到廣泛的應用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處,本發(fā)明的目的在于提供一種可以替代鋼質(zhì)材料的高分子復合材料及其制備方法、應用,以及利用其制備的套。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:一種高分子復合材料的制備方法,取下述質(zhì)量份數(shù)的各原料,混料、擠出造粒即可:聚酰胺樹脂70-100份、高強度玻璃纖維5-20份、實心玻璃微珠1-10份、抗氧化劑0-2份、潤滑劑0-2份、偶聯(lián)劑0-2份。具體地,先取聚酰胺樹脂、實心玻璃微珠、抗氧化劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑,混合均勻,取混合好的物料加入TE-50雙螺桿擠出機中,再加入高強度玻璃纖維,出條冷卻后,吹干、切粒、篩選、干燥,最后成品包裝。進一步地,TE-50雙螺桿擠出機的參數(shù)設置為:機頭溫度為235±2℃,1-9區(qū)加工溫度依次為:170±2℃、220±2℃、230±2℃、235±2℃、235±2℃、235±2℃、230±2℃、230±2℃、235±2℃,主機轉(zhuǎn)速為100-250r/min,主機電流為50-180A。較好地,所述抗氧化劑為抗氧化劑1098或抗氧化劑168。較好地,所述潤滑劑為硅酮粉、硬脂酸鈣或二硫化鉬。較好地,所述偶聯(lián)劑為KH550。所述制備方法制備的高分子復合材料。本發(fā)明可根據(jù)不同應用環(huán)境,使用不同種類的聚酰胺材料,制備不同性能的復合材料。本發(fā)明所述高分子復合材料在制備機車牽引裝置、銷套、軍事裝備、工程機械、車輛、船舶、水利工程、石油開采設備或升降機械中的應用。本發(fā)明所述高分子復合材料制備的套:所述套為銷套,將高分子復合材料依次經(jīng)烘干、擠出成型、去應力、機加工、檢驗、清理外觀、包裝入庫而得。具體地,將高分子復合材料烘干后擠出成型時采用SJ-90×30-110單螺桿擠出機,各區(qū)加工溫度設置為:一區(qū)190-200℃、二區(qū)210-220℃、三區(qū)210-220℃、四區(qū)215-230℃、五區(qū)220-240℃;所述去應力是指水煮2小時;所述機加工包括粗加工及精加工。本發(fā)明的優(yōu)點:1、本發(fā)明制備的高分子復合材料具有如下特點:a、機械強度高,韌性好,有較高的抗拉、抗壓強度;b、耐疲勞性能突出;c、軟化點高耐熱;d、可在-60℃~120℃條件下使用,低溫抗沖擊性能良好;e、摩擦系數(shù)小,自潤滑性好,在一個中修期內(nèi)不需注潤滑脂、免維護;f、耐腐蝕能力強,具有耐堿鹽、弱酸、各種油脂及芳烴類化合物和一般溶劑,能抵御上述物質(zhì)的侵蝕具有很好的抗老化能力;j、有自熄性,無毒,無臭,耐候性好,對生物侵蝕呈惰性,有良好的抗菌、抗霉能力;h、易加工成型,可滿足大批量生產(chǎn);i、設計試用壽命3年。2、利用本發(fā)明高分子復合材料制備的銷套,經(jīng)機車上實際運用效果驗證:具有簡單、易安裝、效果佳等特點。3、選擇擠出工藝作為銷套的生產(chǎn)工藝,能夠滿足成本低、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的需要。附圖說明圖1:高分子復合材料的制備工藝流程圖。圖2:銷套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3:銷套的制備工藝流程圖。具體實施方式實施例1:高分子復合材料的制備工藝流程如圖1所示,具體步驟如下:第一步:混料取尼龍1212樹脂75kg、實心玻璃微珠8kg、抗氧化劑10980.8kg;潤滑劑硅酮粉1kg;偶聯(lián)KH5500.6kg;將上述各種物料加入到500L的高混機中,混合3分鐘后,放出物料。第二步:擠出造粒取混合好的物料加入TE-50雙螺桿擠出機中,再加入15kg高強度玻璃纖維,出條冷卻后,吹干機吹干、切粒機切粒、振動篩篩選、干燥,最后成品包裝;其中TE-50雙螺桿擠出機機頭溫度為235℃,1-9區(qū)加工溫度依次為:170℃、220℃、230℃、235℃、235℃、235℃、230℃、230℃、235℃,主機轉(zhuǎn)速為250r/min,主機電流為180A。性能測試取2公斤本實施例制備的高分子復合材料采用LY80-LCD注塑機制成各種標準樣條,放置24小時后進行測試。注塑機溫度:一區(qū)溫度185℃、二區(qū)溫度240℃、三區(qū)溫度240℃;注塑速度60g/s,注塑時間5s,注塑壓力39Mpa,保壓壓力45MPa,保壓時間20s。測試結(jié)果如表1,可知本發(fā)明制備的高分子復合材料具有如下特點:a、機械強度高,韌性好,有較高的抗拉、抗壓強度;b、耐疲勞性能突出;c、可在-60℃~120℃條件下使用,低溫抗沖擊性能良好;d、摩擦系數(shù)小,自潤滑性好,在一個中修期內(nèi)不需注潤滑脂、免維護。同時由于本發(fā)明的原料采用了尼龍1212,故制備的高分子復合材料還具有以下特點:e、軟化點高、耐熱;f、耐腐蝕能力強,具有耐堿鹽、弱酸、各種油脂及芳烴類化合物和一般溶劑,能抵御上述物質(zhì)的侵蝕具有很好的抗老化能力;j、有自熄性,無毒,無臭,耐候性好,對生物侵蝕呈惰性,有良好的抗菌、抗霉能力;h、易加工成型,可滿足大批量生產(chǎn);i、設計試用壽命3年。實施例2:高分子復合材料的應用本發(fā)明高分子復合材料由于其性能優(yōu)異,可以用于制備機車牽引裝置或套。具體地,以制備銷套產(chǎn)品(結(jié)構(gòu)如圖2所示)為例,工藝流程圖如圖3所示:將實施例1制備的高分子復合材料顆粒在90℃下烘干8小時,然后采用SJ-90×30-110單螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度設置為:一區(qū)200℃、二區(qū)220℃、三區(qū)220℃、四區(qū)230℃、五區(qū)240℃)擠出成型,去應力(水煮2小時)、機加工(粗加工、精加工)、檢驗、清理外觀、包裝入庫而得。傳統(tǒng)鋼制銷套和實施例2制備的高分子復合材料銷套在機車上的實際運用效果對比見表2,可知:本發(fā)明高分子復合材料制備的銷套產(chǎn)品具有簡單、易安裝、效果佳等特點,有助于提到機車運用的經(jīng)濟性和安全性,具有較高的推廣價值,在軍事裝備、工程機械、車輛、船舶、水利工程、、石油開采設備、升降機械等領域具有廣闊的推廣前景。實施例2中僅列舉在制備銷套中的應用,實際運用范圍較廣,可根據(jù)不同應用環(huán)境及技術(shù)要求對配方加以調(diào)整以應用不同場合。