一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于電梯、起重機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】的一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪及其制造方法。該方法首先將己內(nèi)酰胺熱熔，在真空條件下與增色劑，促進(jìn)劑，充分混合，然后加入增強(qiáng)短纖維，混勻，向熔融釜中加入固化劑，混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)，出模，最后將出模的電梯轉(zhuǎn)動輪浸入沸水中浸泡8-24h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。本發(fā)明采用增強(qiáng)短纖維改性尼龍，提高了產(chǎn)品強(qiáng)度和耐磨等性能，采用離心場制備梯度復(fù)合材料，利用離心機(jī)的離心場形成了輪子各部位呈現(xiàn)碳纖維梯度排列，從而實現(xiàn)了材料性能的梯度變化，增強(qiáng)輪面強(qiáng)度的同時滿足了電梯、起重機(jī)等行業(yè)對傳動輪不同部位的性能要求。
【專利說明】一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電梯、起重機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高速電梯和重載起重機(jī)械的傳動輪仍采用鋼鐵件，其存在易銹蝕、表面易結(jié)冰造成打滑和易磨損鋼索等缺陷，嚴(yán)重影響了相應(yīng)設(shè)備的安全運(yùn)行和使用壽命。
[0003]MC尼龍重量輕、耐磨損、自潤滑、不易損傷摩擦，已廣泛用于制造普通傳動輪，但其尺寸穩(wěn)定性和耐熱性不足，承載能力較低，不能滿足高速重載要求。
[0004]專利200510095054.1公開了一種尼龍6電梯傳動輪的制造方法，該方法制造的電梯傳動輪用尼龍材質(zhì)替換了鑄鐵和鑄鋼，具有質(zhì)量輕，耐磨性能高，噪音小，減震性能好等特點，但是該電梯傳動輪在制備的過程中由于存在高溫蠕性和內(nèi)應(yīng)力，制備的電梯傳動輪強(qiáng)度低，精度低。在電梯傳動輪的過程中，對各部位的強(qiáng)度和韌度要求是不一樣的，在外緣要求強(qiáng)度高，在內(nèi)緣要求韌度高，目前的塑料電梯傳動輪均達(dá)不到該項要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對目前的電梯用傳動輪強(qiáng)度低，精度低，不能滿足不同部位對韌度和強(qiáng)度的要求的問題，提出一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法。
[0006]一種尼龍基梯度`復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0007](I)按照重量份數(shù)，將2000份己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至120-130度，啟動真空泵抽真空至0.01-0.05Mpa,抽真空3_6min后，關(guān)閉真空泵，注入增色劑0.5-2份，促進(jìn)劑2-5份，抽真空3-7min，熔融釜內(nèi)溫度維持在135-145度；
[0008](2)將20-240份增強(qiáng)短纖維加入熔融釜中，搖晃熔融釜5_20圈；
[0009](3)向熔融釜中加入6-10份固化劑，搖晃3-10圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)；
[0010](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在800-1000轉(zhuǎn)/ min，離心3_10min，保溫5_15min,出模；
[0011](5)將出模的傳動輪浸入沸水中浸泡8_24h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0012]步驟(3)所述預(yù)熱的模具預(yù)熱溫度為170-180度。
[0013]所述增強(qiáng)短纖維為碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、硼纖維中的一種或一種以上。
[0014]所述增色劑為鐵藍(lán)、茜素紅、靛青、云母粉、鉛鉻黃、喹吖啶酮、固美透黃顏料、永固黃中的一種或一種以上。
[0015]所述促進(jìn)劑為氫氧化鈉或者氫氧化鉀。
[0016]所述固化劑為甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯或列克納膠。
[0017]所述步驟⑵中還加入橡膠樹皮提取物1-5份。
[0018]所述橡膠樹皮提取物的提取方法為:將橡膠樹皮粉碎成粉末，加入乙醇浸泡3-7天，過濾除去固體，采用減壓蒸餾回收乙醇，得到粘稠狀液體，烘干該液體得到橡膠樹皮提取物。
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用短纖維改性MC尼龍，提高了尼龍基體異相成核的結(jié)晶度和尼龍基體與短纖維結(jié)合的緊密度，產(chǎn)品強(qiáng)度、耐磨等性能提高30%以上。本發(fā)明實現(xiàn)了短纖維改性MC尼龍活性料的多釜連續(xù)制備，實現(xiàn)在線自動控制，改善了短纖維在活性料的分散均勻度，采用離心場制備梯度復(fù)合材料，利用離心機(jī)的離心場形成了輪子各部位呈現(xiàn)碳纖維梯度排列，從而實現(xiàn)了材料性能的梯度變化，增強(qiáng)輪面強(qiáng)度的同時滿足了電梯、起重機(jī)等對傳動輪不同部位的性能要求。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]實施例1
[0022]一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0023](I)將200kg己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至122度，啟動真空泵抽真空至0.01Mpa，抽真空5min后，關(guān)閉真空泵，注入固美透黃顏料0.05kg,氫氧化鈉0.2kg，抽真空8min，熔融釜內(nèi)溫度維持在135度；
[0024](2)將2kg碳纖維加入熔融釜中，搖晃熔融釜8圈；
[0025](3)向熔融釜中加入0.6kg甲苯二異氰酸酯，搖晃6圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為173度；
[0026](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速控制在900轉(zhuǎn)/ min,離心5min,保溫6min,出模；
[0027](5)將出模的傳動輪浸入沸水中浸泡12h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0028]制成的成品主要性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度:140Mpa ;彎曲強(qiáng)度:120Mpa ;沖擊強(qiáng)度(無缺口):220kJ / m2 ;磨損量(對鋼材、潤滑脂、一般潤滑條件):≤2.5mg。
[0029]實施例2
[0030]一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0031](I)將200kg己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至125度，啟動真空泵抽真空至0.05Mpa，抽真空6min后，關(guān)閉真空泵，注入茜素紅0.2kg，氫氧化鉀0.5kg，抽真空7min，熔融釜內(nèi)溫度維持在135度；
[0032](2)將24kg硼纖維加入熔融釜中，搖晃熔融釜9圈；
[0033](3)向熔融釜中加入Ikg二苯甲烷二異氰酸酯，搖晃6圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為175度；
[0034](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在1000轉(zhuǎn)/ min,離心6min，保溫6min，出模；
[0035](5)將出模的傳動輪浸入沸水中浸泡24h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0036]制成的成品主要性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度:180Mpa ;彎曲強(qiáng)度:130Mpa ;沖擊強(qiáng)度(無缺口):210kJ / m2 ;磨損量(對鋼材、潤滑脂、一般潤滑條件):< 2.5mg。
[0037]實施例3
[0038]一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0039](I)將200kg己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至121度，啟動真空泵抽真空至0.03Mpa,抽真空8min后,關(guān)閉真空泵,注入喹吖唳酮0.1kg,氫氧化鈉0.3kg,抽真空7min,熔融爸內(nèi)溫度維持在134度；
[0040](2)將IOkg玻璃纖維加入熔融釜中，搖晃熔融釜8圈；
[0041](3)向熔融釜中加入0.5kg列克納膠，搖晃6圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為178度；
[0042](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速控制在950轉(zhuǎn)/ min,離心4min,保溫6min,出模；
[0043](5)將出模的傳動輪浸入沸水中浸泡20h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0044]制成的成品主要性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度:130Mpa ;彎曲強(qiáng)度:140Mpa ;沖擊強(qiáng)度(無缺口):240kJ / m2 ;磨損量(對鋼材、潤滑脂、一般潤滑條件):< 2.5mg。
[0045]實施例4
[0046]—種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0047](I)將200kg己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至126度，啟動真空泵抽真空至0.03Mpa，抽真空5min后,關(guān)閉真空泵,注入喹B丫唳酮0.1kg,氫氧化鈉0.3kg,抽真空6min,熔融爸內(nèi)溫度維持在140度；
[0048](2)將IOkg碳纖維和橡膠樹皮提取物0.2kg份加入熔融釜中，搖晃熔融釜10圈:
[0049](3)向熔融釜中加入0.5kg甲苯二異氰酸酯，搖晃8圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為176度；`
[0050](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速控制在950轉(zhuǎn)/ min,離心6min,保溫8min,出模；
[0051](5)將出模的電梯轉(zhuǎn)動輪浸入沸水中浸泡20h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0052]上述橡膠樹皮提取物的提取方法為:將橡膠樹皮粉碎成粉末，加入乙醇浸泡3-7天，過濾除去固體，采用減壓蒸餾回收乙醇，得到粘稠狀液體，烘干該液體得到橡膠樹皮提取物。加入該提取物后，碳纖維在磨具中分布更加均勻，且其結(jié)構(gòu)不易變形，在離心后朝各個方向梯度均勻分布。
[0053]制成的成品主要性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度:130Mpa ;彎曲強(qiáng)度:140Mpa ;沖擊強(qiáng)度(無缺口):240kJ / m2 ;磨損量(對鋼材、潤滑脂、一般潤滑條件):< 2.5mg。
[0054]實施例5
[0055]一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0056](I)將200kg己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至125度，啟動真空泵抽真空至0.03Mpa，抽真空6min后,關(guān)閉真空泵,注入喹吖唳酮0.1kg,氫氧化鈉0.3kg,抽真空7min,熔融爸內(nèi)溫度維持在142度；
[0057](2)將IOkg碳纖維和橡膠樹皮提取物0.3kg份加入熔融釜中，搖晃熔融釜8圈；
[0058](3)向熔融釜中加入0.5kg列克納膠，搖晃8圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為176度；
[0059](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速控制在950轉(zhuǎn)/ min,離心5min,保溫7min,出模；
[0060](5)將出模的電梯轉(zhuǎn)動輪浸入沸水中浸泡20h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0061]上述橡膠樹皮提取物的提取方法為:將橡膠樹皮粉碎成粉末，加入乙醇浸泡3-7天，過濾除去固體，采用減壓蒸餾回收乙醇，得到粘稠狀液體，烘干該液體得到橡膠樹皮提取物。加入該提取物后，碳纖維在磨具中分布更加均勻，且其結(jié)構(gòu)不易變形，在離心后朝各個方向梯度均勻分布。
[0062]制成的成品主要性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度:150Mpa ;彎曲強(qiáng)度:140Mpa ;沖擊強(qiáng)度(無缺口):210kJ / m2 ;磨損量(對鋼材、潤滑脂、一般潤滑條件):< 2.5mg。
[0063]實施例6
[0064]一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0065](I)將200kg己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至125度，啟動真空泵抽真空至0.03Mpa，抽真空6min后,關(guān)閉真空泵,注入喹吖唳酮0.1kg,氫氧化鈉0.3kg,抽真空7min,熔融爸內(nèi)溫度維持在142度；
[0066](2)將IOkg芳綸纖維份加入熔融釜中，搖晃熔融釜8圈；
[0067](3)向熔融釜中加入0.5kg甲苯二異氰酸酯，搖晃8圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)，模具預(yù)熱溫度為176度；
[0068](4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速控制在950轉(zhuǎn)/ min,離心5min,保溫7min,出模；
[0069](5)將出模的電梯轉(zhuǎn)動輪浸入沸水中浸泡20h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
[0070]上述橡膠樹皮提取物的提取方法為:將橡膠樹皮粉碎成粉末，加入乙醇浸泡3-7天，過濾除去固體，采用減壓蒸餾回收乙醇，得到粘稠狀液體，烘干該液體得到橡膠樹皮提取物。加入該提取物后，碳纖維在磨具中分布更加均勻，且其結(jié)構(gòu)不易變形，在離心后朝各個方向梯度均勻分布。
[0071]制成的成品主要性能指標(biāo):拉伸強(qiáng)度:150Mpa ;彎曲強(qiáng)度:140Mpa ;沖擊強(qiáng)度(無缺口):210kJ / m2 ;磨損量(對鋼材、潤滑脂、一般潤滑條件):< 2.5mg。
【權(quán)利要求】
1.一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行: (1)按照重量份數(shù)，將2000份己內(nèi)酰胺投入熔融釜，加熱至120-130度，啟動真空泵抽真空至0.01-0.05Mpa,抽真空3_10min后，關(guān)閉真空泵，注入增色劑0.5-2份，促進(jìn)劑2_5份，抽真空3-10min，熔融釜內(nèi)溫度維持在135-145度； (2)將20-240份增強(qiáng)短纖維加入熔融釜中，搖晃熔融釜5-20圈； (3)向熔融釜中加入6-10份固化劑，搖晃3-10圈混勻后加入到預(yù)熱的模具內(nèi)； (4)將模具置于離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在800-1000轉(zhuǎn)/min，離心3-10min，保溫5_15min,出模； (5)將出模的轉(zhuǎn)動輪浸入沸水中浸泡8-24h，取出，經(jīng)過機(jī)械加工制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，所述增強(qiáng)短纖維為碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、硼纖維中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，步驟(3)所述預(yù)熱的模具預(yù)熱溫度為170-180度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料電梯傳動輪的制造方法，其特征在于，所述增色劑為鐵藍(lán)、茜素紅、靛青、云母粉、鉛鉻黃、喹吖啶酮、固美透黃顏料、永固黃中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑為氫氧化鈉或者氫氧化鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，所述固化劑為甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯或列克納膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)中還加入橡膠樹皮提取物1-5份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種尼龍基梯度復(fù)合材料傳動輪的制造方法，其特征在于，所述橡膠樹皮提取物的提取方法為:將橡膠樹皮粉碎成粉末，加入乙醇浸泡3-7天，過濾除去固體，采用減壓蒸餾回收乙醇，得到粘稠狀液體，烘干該液體得到橡膠樹皮提取物。
【文檔編號】C08L77/02GK103804681SQ201410047889
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】張玉蓉, 沈國春, 夏和生, 馬永梅, 吳水珠, 徐偉偉 申請人:揚(yáng)州賽爾達(dá)尼龍制造有限公司