[发明专利]一种高分子复合材料

说明书

技术领域

本发明专利涉及高分子材料领域。具体为一种用于制造带式输送机托辊和工业用耐磨衬板的高分子复合材料。

背景技术

目前，在冶金、矿山、建材、港口、码头、火力发电等行业均大量使用带式输送机输送物件，而托辊则是带式输送机的重要部件，起到支撑皮带和重物，保证皮带沿运行方向平稳输送物料。目前使用的托辊一般为钢、高分子、橡胶、电末、陶瓷等材料制成，大多数为单组份材料制造。其中，无缝钢管制成的托辊质量重、不耐磨损、抗腐蚀性差、易损坏皮带，其使用寿命远远达不到设计寿命，一般可使用6000～8000小时。陶瓷托辊具有耐磨损、抗腐蚀等优点，但质量重、易脆、不适于大量推广。用单组份高分子材料PA6、聚乙烯材料制成的托辊，有质量轻、耐磨损、抗冲击、运转噪音低，但适温性、耐温性较差，耐磨性能不如陶瓷托辊。

总之，用以上材料制成的托辊在现场使用时效果不够理想，普遍存在使用寿命短，维护成本高等缺点，因此需要一种较理想的材料用于制作托辊，以提高带式输送机的装备水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分复合材料，用这种高分子复合材料制做托辊，具有制作工艺简单、耐磨损、抗腐蚀、抗冲击、强度高、质量轻、抗静电、抗老化、阻燃、成本低、可大大延长托辊的使用寿命，以便广泛用于冶金、矿山、建材、火力发电等行业。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种高分子复合材料，其配方为：改性工程塑料、氧化镁、石墨。

所用材料的配比为(重量百分比)：改性工程塑料：50～80％；氧化镁：10～50％；石墨：0.5～2.9％；其中改性工程塑料由尼龙6(PA6)和玻璃纤维按3～6∶1重量比例混合制成。

所述的一种高分子复合材料通过以下工艺制成：

a；改性工程塑料的制备工艺、方法：将3∶1～6∶1Wt％的尼龙6(PA6)置于双螺杆造粒机储料桶中，再将3∶1～6∶1Wt％玻璃纤维通过送丝机置于双螺杆造粒机混炼进丝口内，在挤出温度190～250℃、转速为45～620转/分钟、真空混炼挤出，挤出后再经50～80℃长3米的水槽冷却，经切粒机切粒为φ2.5×4颗粒，最后经立式干燥机干燥3～8小时即制成改性工程塑料。

b；一种高分子复合材料的制备工艺、方法：在高速混料机中先加入50～80Wt％的改性工程塑料，再加入10～50Wt％的氧化镁和0.5～2.9Wt％的石墨，在常温下，高速混料机转速为300～600转/分钟，混料0.5～2小时得到混合均匀的混合物，将混合物置于双螺杆造粒机储料桶中，在挤出温度190～250℃、转速为45～620转/分钟、真空混炼挤出，挤出后再经50～85℃长3米的水槽冷却，冷却后再经切粒机切粒为φ2.5×4颗粒，最后经立式干燥机干燥3～8小时即制成一种高分子复合材料。

所述的尼龙6(PA6)为粘度在2.8～3.5的高粘度尼龙6(PA6)。

所述的玻璃纤维为E玻璃纤维。

所述的氧化镁纯度90～99.9％、颗粒度150～500目、水份含量0.2～1％。

所述的石墨纯度90～99.9％、颗粒度250～1000目、水份含量0.05～1％。

所述的一种高分子复合材料制成品，颗粒度φ2.5×4颗粒、水份含量0.1～1％。

本发明选用的改性工程塑料做为基体材料，改性工程塑料中的尼龙(PA6)是重复酰胺结构的一类半结晶性、超塑性高分子材料，具有良好的耐磨性，韧性好、机械强度高，改性工程塑料中的玻璃纤维具有伸长率和热膨胀系数小，能耐许多介质的腐蚀，不燃烧，在低于250℃的环境下耐温性能好，玻璃纤维在改性工程塑料中做为增强剂并起到改善PA6的耐磨损性、提高其刚性、适温性、延长制品的使用寿命。

本发明使用的氧化镁作为一种填充剂使用，可增大高分子复合材料的粘度、强度、刚性、提高制品的耐磨性能、大大降低生产成本。本发明使用的石墨是做为一种润滑剂使用，为了提高基体材料的耐磨擦、磨损性能。把石墨和改性工程塑料复合，在摩擦过程中石墨会逐渐转移进入摩擦界面并形成一层低剪切强度的润滑膜，从而起到润滑作用，有效降低磨擦系数，提高耐摩擦、磨损性能。

本发明有以下有益效果：由于其材料成份设计合理，生产工序简单，节约了生产成本，造价较低。具有耐磨性、抗腐蚀、抗冲击、强度高、质量轻、抗静电、抗老化、阻燃，因此本发明高分子复合材料具有极广的应用前景，其制成品的使用寿命比一般单组份高分子材料制品的使用寿命延长2倍以上。

具体实施方式

下面举实例对本发明进行详细描述，而不是限制发明的内容。