[发明专利]一种高强螺丝及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强螺丝及其制备方法，包括以下步骤：将环氧基改性的聚苯并咪唑、表面改性的玻璃纤维、表面改性的二氧化铬磁粉和4，4’‑二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在磁场中取向，得到高强螺丝。由于4，4’‑二羟基二苯甲酮具有共轭化学结构，能吸收太阳或萤光中的紫外线，使制备的高强螺丝具有较高的抗老化性能。第二，由于4，4’‑二羟基二苯甲酮的加入，引入交联结构，使其具有极好的耐高温耐热性能和强度。第三，制备的高强螺丝为玻璃钢复合材料，有较好的耐腐蚀性能。第四，本发明提供的高强螺丝，制造工艺简单、原料易得、容易操作、对设备的要求不高，成本低廉。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种高强螺丝及其制备方法。

背景技术

螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具，是日常生活中不可或缺的工业必需品之一。随着经济的发展、我国装备制造业的进步和实现可持续发展战略的推进，人们对螺丝的产品重量、技术水平要求越来越高。

目前，螺丝的材质大多为铁系金属，铁系金属制成的螺丝具有高强度、比重大、可吸磁、易电镀、易锻造加工等优点，但也存在着易生锈、密合度差、无法防松等缺点。作为对铁系金属材质的螺丝的改进，塑料材质螺丝引起了研究者们的广泛关注。塑料材质螺丝具有铁质金属螺丝没有的弹性，易注射成型，但其不能被磁性工具吸引，从而使得装配不方便，另外其强度没有铁质螺丝大。

作为对以上两种材质螺丝的改进，中国发明专利CN 103185056B公开了一种塑料铁质复合材质螺丝，这种螺丝兼具铁质螺丝和塑料螺丝的优点，但其仍然存在着塑料质部分耐高温、耐老化性能差且强度小，铁质部分易腐蚀等缺陷，且头芯部与螺纹部在使用时由于塑料老化有可能存在相对滑动。另外，利用现有技术中的生产方法生产出来螺丝强度差，容易损坏，使用寿命短，使用效果差。本发明人考虑，开发一种耐高温耐老化的高强螺丝，使其满足特殊环境下螺丝使用所需的指标。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高强螺丝及其制备方法，制备的高强螺丝具有良好的耐高温、耐老化的性能，具有较高的强度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种高强螺丝的制备方法，包括以下步骤：将50-60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10-17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10-17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5-10重量份4，4’-二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在5000-8000A/m的磁场中取向，得到高强螺丝。

优选的，所述环氧基改性的聚苯并咪唑按照如下方法制备：将聚苯并咪唑溶于第一溶剂中形成聚苯并咪唑溶液；在60-80℃搅拌条件下，向所述聚苯并咪唑溶液中加入KOH和环氧氯丙烷，反应4-8小时后，在去离子水中聚沉，离心分离，洗涤，真空干燥，得到环氧基改性的聚苯并咪唑。

优选的，所述第一溶剂选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的一种。

优选的，所述聚苯并咪唑、第一溶剂、KOH和环氧氯丙烷的重量比为5∶(25-40)∶5∶(3-4)。

优选的，所述表面改性的玻璃纤维按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有玻璃纤维的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法表面改性，真空干燥后得到表面改性的玻璃纤维。

优选的，超声震荡的时间为20-30分钟，真空干燥的温度为70-90℃，真空干燥的时间为30-40小时。

优选的，所述表面改性的二氧化铬磁粉按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有二氧化铬磁粉的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法表面改性，真空干燥后得到表面改性的二氧化铬磁粉。