專利名稱：聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料在球磨機內(nèi)襯中的應(yīng)用，具體涉及聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯，屬高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
球磨機是用于研磨礦石、微粉的主要設(shè)備。早期的球磨機內(nèi)襯主要使用高錳鋼，是球磨機的主要易損件，我國每年僅襯板消耗就達(dá)50萬噸。但高錳鋼內(nèi)襯不僅耐磨性差、使用壽命短，而且噪音大、能耗高，并不是理想的球磨機內(nèi)襯材料。近年來，使用聚氨酯等高分子耐磨材料代替高錳鋼做球磨機內(nèi)襯越來越普及，使用聚氨酯內(nèi)襯的球磨機耐磨性好，使用壽命在濕磨下可達(dá)高錳鋼的2倍以上，提高了設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)能力，同時還提高了球磨機的工作容量、減輕了總機重量，可節(jié)電30%，降低了生產(chǎn)成本，此外，還可降低生產(chǎn)噪音20%， 大大改善了工作環(huán)境，還具有不污染物料，局部損壞易于修補等優(yōu)點，因此，聚氨酯是代替高錳鋼的理想內(nèi)襯材料，可為國家節(jié)約大量的鋼材。但是，隨著聚氨酯內(nèi)襯的不斷推廣應(yīng)用，也暴露出了聚氨酯內(nèi)襯耐溫差的使用不足，在某些使用場合，球磨機的內(nèi)部溫度常常很高，甚至高于80°C以上，聚氨酯內(nèi)襯在這樣的使用環(huán)境下壽命嚴(yán)重縮短，不適宜在這樣苛刻的條件下使用。目前急需對聚氨酯內(nèi)襯材料進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有聚氨酯球磨機內(nèi)襯耐溫差的缺點，本發(fā)明目的在于提供一種耐高溫、耐磨性好的聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用自制的聚氨酯改性尼龍高分子材料制作球磨機內(nèi)襯。尼龍是一種性能優(yōu)良的工程塑料，它具有很多優(yōu)點1、耐熱性能好。尼龍熱性能特點是耐熱溫度高，長期耐熱溫度在120 150°C，而且熱變形溫度比其它工程塑料高，其熔點高達(dá)220°C ;2、耐磨性能好。尼龍的磨損特點是在使用初期時稍有磨損，以后就很少磨耗；3、機械性能好。鑄型尼龍制品機械強度大，有較好的抗蠕變特性，耐疲勞；4、質(zhì)量輕。尼龍的密度一般在I. 15 I. 16，僅是鋼(7. 8)的1/7 ;5、不產(chǎn)生噪音。尼龍的模量比金屬小得多，對振動衰減率比鋼要大幾十倍，有吸音功能。但是，尼龍在實際應(yīng)用中存在的最大缺陷是其具有較大的脆性，其在干態(tài)和低溫下沖擊強度低。雖然聚氨酯的耐溫性能欠佳，但卻是尼龍材料極好的增韌改性劑，基于聚氨酯改性增韌的尼龍材料，不僅把兩種材料耐磨、質(zhì)輕、機械強度高、噪音小的優(yōu)良性能傳承下來，而且又將尼龍材料的耐熱性與聚氨酯材料的韌性融于一身，是球磨機內(nèi)襯的理想高分子材料，特別適合在高溫苛刻環(huán)境中的使用。本發(fā)明采取如下具體技術(shù)方案制作聚氨酯改性尼龍高分子材料球磨機內(nèi)襯首先稱取己內(nèi)酰胺，加熱熔融，在140°C溫度下，10 15 mm Hg真空度，真空蒸餾脫水10 min后備用；將一半量脫水后的己內(nèi)酰胺加入聚氨酯預(yù)聚體中，在140°C溫度下，真空脫水20min后備用；將另一半量脫水后的己內(nèi)酰胺加入到NaOH溶液中，在120°C 135°C溫度下，10 15 mm Hg柱下減壓蒸餾10 15min，蒸餾后備用；將前兩步的產(chǎn)物在140°C溫度下充分混合，迅速澆注于在170°C經(jīng)預(yù)熱并經(jīng)表面處理的球磨機內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)成型機上保持170°C離心成型40min，然后緩慢冷卻至室溫即可。本發(fā)明所述的聚氨酯預(yù)聚體選取低溫性能優(yōu)良、分子鏈柔順、分子量為2000的聚四氫呋喃二醇(PTMG，Mn=2000)與甲苯二異氰酸酯(TDI — 100)合成聚氨酯預(yù)聚體。聚氨酯預(yù)聚體的NCO質(zhì)量百分比含量為4. 0%，用此預(yù)聚體增韌的共聚物沖擊強度增加明顯，而拉伸強度的降低較小，同時，預(yù)聚體的粘度適中，便于使用。本發(fā)明所述的聚氨酯預(yù)聚體用量為已內(nèi)酰胺總質(zhì)量的15%，在此用量下，共聚物顯不出較好的沖擊強度。其主要反應(yīng)原理如下
權(quán)利要求
1.聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯，其特征在于，通過如下方法制作而成首先稱取己內(nèi)酰胺，加熱熔融，在140°c溫度下，10 15 IM Hg真空度，真空蒸餾脫水10 min后備用；將一半量脫水后的己內(nèi)酰胺加入聚氨酯預(yù)聚體中，在140°C溫度下，真空脫水20min后備用；將另一半量脫水后的己內(nèi)酰胺加入到NaOH溶液中，在120°C 135°C溫度下，10 15 mm Hg柱下減壓蒸餾10 15min，蒸餾后備用；將前兩步的產(chǎn)物在140°C溫度下充分混合，迅速澆注于在170°C經(jīng)預(yù)熱并經(jīng)表面處理的球磨機內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)成型機上保持170°C離心成型40min， 然后緩慢冷卻至室溫即可。
2.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯，其特征在于，所述的聚氨酯預(yù)聚體由2000分子量的聚四氫呋喃二醇與甲苯二異氰酸酯合成，聚氨酯預(yù)聚體的NC0%質(zhì)量百分含量為4. 0% ο
3.如權(quán)利要求I或2所述的聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯，其特征在于，聚氨酯預(yù)聚體的用量為已內(nèi)酰胺總質(zhì)量的15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯，屬高分子材料領(lǐng)域。本發(fā)明采用自制的聚氨酯改性尼龍高分子材料制作球磨機內(nèi)襯，不僅將聚氨酯與尼龍兩種材料耐磨、質(zhì)輕、機械強度高、噪音小的優(yōu)良性能傳承下來，而且又將尼龍材料的耐熱性與聚氨酯材料的韌性融于一身，是作為球磨機內(nèi)襯的理想材料。該聚氨酯改性尼龍球磨機內(nèi)襯不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)高錳鋼材料內(nèi)襯，節(jié)約鋼材的消耗，而且與耐磨聚氨酯球磨機內(nèi)襯相比，提高了產(chǎn)品在80℃以上苛刻使用環(huán)境中的使用壽命，提高了設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)能力，生產(chǎn)效率明顯提高，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C08G69/14GK102690413SQ20121020067
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者劉朝暉, 孟超, 楊潔, 趙偉, 趙彩榮 申請人:河南省科學(xué)院高新技術(shù)研究中心