[发明专利]一种砼活塞材料、高耐磨混凝土泵用砼活塞及其制备方法

说明书

本发明提供了一种砼活塞材料、高耐磨混凝土泵用砼活塞及其制备方法，砼活塞材料以重量份数计，包括100份聚醚型聚氨酯预聚体；15～20份扩链剂和2～10份硅烷偶联剂改性的碳化物；扩链剂选自二邻氯二苯胺甲烷和/或二甲硫基甲苯二胺；碳化物选自碳化硼或碳化硅。该砼活塞材料在上述用量的组分下制得的高耐磨混凝土泵用砼活塞，具有较高的力学性能和耐磨性。还耐高温和具有较长的使用寿命。砼活塞的断裂伸长率为519～555％；撕裂强度为139～162N/m；邵氏硬度为95A；辊筒磨耗为0.0480～0.0495cm³；砼活塞的使用温度为100℃；使用寿命为350～500h，相比纯聚氨酯型砼活塞的寿命提高30％。

技术领域

本发明属于砼活塞技术领域，尤其涉及一种砼活塞材料、高耐磨混凝土泵用砼活塞及其制备方法。

背景技术

混凝土泵送设备主要是指泵车、拖泵、车载泵，应用于房屋、桥梁、路面施工等工程建设中。而砼活塞作为其中的关重件，其使用寿命是评价整机性能的关键因素。一直以来，砼活塞平均使用寿命在200～300h，如何有效提高使用寿命成为行业的一大难题。

目前使用最多的两种砼活塞，一种是聚氨酯砼活塞，采用预聚体与扩链剂反应，浇注成型。该工艺较简单，生产效率高。同时，聚氨酯材料耐磨，力学性能优异，价格适中，得到普遍生产应用，三一、中联、徐工都有自制聚氨酯砼活塞；唯一缺点是高温易分解，在80℃以上分子链发生断裂，各项性能急剧下降。第二种是橡胶砼活塞，又可以分为夹布和非夹布两种类型。主要是采用丁腈橡胶，添加炭黑、防老剂、纤维、增塑剂、硫化剂、促进剂等，混炼后，热压成型。该产品耐热性较好、但力学性能和常温耐磨性较聚氨酯低，且夹布橡胶活塞制作工艺较复杂，产品稳定性较差，成本偏高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种砼活塞材料、高耐磨混凝土泵用砼活塞及其制备方法，该砼活塞具有较高的力学性能和耐磨性。

本发明提供了一种砼活塞材料，以重量份数计，包括以下组分：

100份聚醚型聚氨酯预聚体；15～20份扩链剂和2～10份硅烷偶联剂改性的碳化物；

所述扩链剂选自二邻氯二苯胺甲烷和/或二甲硫基甲苯二胺；

所述碳化物选自碳化硼或碳化硅。

优选地，所述聚醚型聚氨酯预聚体中-NCO含量为4～4.5％；工作粘度为970～990CPS。

优选地，所述聚醚型聚氨酯预聚体选自型号TP142、型号TP163和TE240中的一种或多种。

优选地，所述硅烷偶联剂改性的碳化物的粒度为1～2μm。

本发明提供了一种高耐磨混凝土泵用砼活塞，由上述技术方案所述砼活塞材料制得。

本发明提供了一种上述技术方案所述高耐磨混凝土泵用砼活塞的制备方法，包括以下步骤：

将碳化物和硅烷偶联剂混合，球磨，得到表面改性的碳化物；碳化物选自碳化硼和/或碳化硅；

将表面改性的碳化物和扩链剂混合，分散均匀，得到混合物；

将聚醚型聚氨酯预聚体升温至70～80℃后再和所述混合物混合，浇注至模具中，硫化，机械加工，得到高耐磨混凝土泵用砼活塞。

优选地，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

优选地，所述硅烷偶联剂占碳化物质量的1～2％。

优选地，所述球磨的时间为25～35min。

优选地，所述硫化的温度为100～110℃；硫化的时间为16～24h。