一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板及其製造方法與流程
2023-10-04 10:30:44
本發明屬於高分材料技術領域，具體涉及一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板及其製造方法。
背景技術：
球磨機是固體顆粒細化制粉的重要設備，能夠對各種礦石和其他可磨性物料進行乾式或溼式粉磨，廣泛應用於冶金、化工、水泥、陶瓷、電力、國防工業等部門。球磨機襯板是用來保護筒體，使筒體免受研磨體和物料直接衝擊和磨擦，同時也可利用不同形式的襯板來調整研磨體的運動狀態，以增強研磨體對物料的粉碎作用，有助於提高磨機的粉磨效率，增加產量。目前，國內外襯板大多為金屬材料製備而成，存在韌性差、磨耗大、更換周期短且使用過程中設備噪聲大、環境效益差的問題。因此，開發質量輕、力學性能好、性價比高的非金屬磨機襯板是行業發展趨勢，並且市場前景非常廣闊。
技術實現要素：
本發明的目的是解決現有磨機襯板存在韌性差、磨耗大、更換周期短且使用過程中設備噪聲大、環境效益差的問題，提供一種具有高韌性、超耐磨的蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板配方，進一步地，本發明還提供了一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製造方法。
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板，由如下重量份數的原料製成：己內醯胺100份，蒙脫土2.0-5.0份，氫氧化鈉0.2-0.5份，甲苯異氰酸酯0.3-0.6份。
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液並分別加熱，待底模溫度為145-180℃時，上模溫度為175℃-220℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份和蒙脫土2.0-5.0重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至120-130℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水10-20min後，氮氣保護，超聲0.15-0.5h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.2-0.5份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在130℃-145℃；
c.固化成型：將0.3-0.6重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在1-5min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
步聚b中所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為十六烷基三甲基溴化銨、氯化鐵、氯化鋁、水滑石、氧化石墨烯中的一種或一種以上。
所述脫模液為甲基矽油，乳化甲基矽油，微晶石蠟，聚乙烯蠟，矽樹脂、矽橡膠、矽橡膠甲苯溶液中的一種或一種以上。
本發明的有益效果：在採用上述配方和製造方法製成的蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板具有質量輕、耐磨性高、摩擦係數低、韌性好、使用壽命長等優點，更加滿足球磨機的使用要求，提高了相關企業的生產效率，降低了生產成本。同時，進一步推動了「以塑代鋼」的行業發展趨勢，減少了金屬能源的消耗，起到了節能環保的作用。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
實施例1
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液甲基矽油並分別加熱，待底模溫度為160℃時，上模溫度為200℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份和蒙脫土3重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至125℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水15min後，氮氣保護，超聲0.3h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.3份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在140℃；所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為十六烷基三甲基溴化銨；
c.固化成型：將0.5重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在3min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
製備的尼龍磨機襯板的拉伸強度為35MPa，與普通鋼材的摩擦係數為0.1，熱變形溫度180℃。
實施例2
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液矽橡膠並分別加熱，待底模溫度為145℃時，上模溫度為175℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份和蒙脫土2重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至120℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水10min後，氮氣保護，超聲0.15h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.2份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在130℃；所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為氯化鐵；
c.固化成型：將0.3重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在1min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
製備的尼龍磨機襯板的拉伸強度為36MPa，與普通鋼材的摩擦係數為0.1，熱變形溫度180℃。
實施例3
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液矽橡膠甲苯溶液並分別加熱，待底模溫度為180℃時，上模溫度為220℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份和蒙脫土5.0重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至130℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水20min後，氮氣保護，超聲0.5h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.5份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在145℃；所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為氧化石墨烯；
c.固化成型：將0.6重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在5min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
製備的尼龍磨機襯板的拉伸強度為34MPa，與普通鋼材的摩擦係數為0.1，熱變形溫度180℃。
實施例4
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液甲基矽油並分別加熱，待底模溫度為160℃時，上模溫度為200℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份，黑曜石粉末1重量份和蒙脫土3重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至125℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水15min後，氮氣保護，超聲0.3h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.3份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在140℃；所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為十六烷基三甲基溴化銨；
c.固化成型：將0.5重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在3min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
製備的尼龍磨機襯板的拉伸強度為35MPa，與普通鋼材的摩擦係數為0.05，熱變形溫度180℃。
實施例5
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液甲基矽油並分別加熱，待底模溫度為160℃時，上模溫度為200℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份，珊瑚粉末1重量份和蒙脫土3重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至125℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水15min後，氮氣保護，超聲0.3h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.3份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在140℃；所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為十六烷基三甲基溴化銨；
c.固化成型：將0.5重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在3min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
製備的尼龍磨機襯板的拉伸強度為45MPa，與普通鋼材的摩擦係數為0.1，熱變形溫度180℃。
實施例6
一種蒙脫土改性MC尼龍磨機襯板的製備方法，按照如下步驟進行：
a.加熱模具：將模具的底模和上模均勻塗抹脫模液甲基矽油並分別加熱，待底模溫度為160℃時，上模溫度為200℃時，將模具的上模安裝到底模上，準備澆注；
b.入料：將己內醯胺100重量份，磷尾礦1重量份和蒙脫土3重量份投入熔融釜中，連接好真空管並測溫，加熱熔融釜至125℃，開始真空脫水(此時熔融釜內的壓力為0.08-0.1MPa)，脫水15min後，氮氣保護，超聲0.3h，待蒙脫土在己內醯胺中分散均勻，加入催化劑氫氧化鈉0.3份，繼續抽真空，熔融料保持沸騰反應，熔融釜溫度控制在140℃；所述蒙脫土採用有機/無機複合改性的方法對其進行表面改性，所選用的改性劑為十六烷基三甲基溴化銨；
c.固化成型：將0.5重量份的固化劑甲苯異氰酸酯注入熔融釜內，攪拌均勻，從模具注入口注入，同時開啟離心機，離心時間控制在3min，關閉離心機電源，待離心機花盤靜止不轉後，打開模具加熱箱出模；
d.內應力處理：將固化成型的磨機襯板毛坯浸入水加熱容器中，使之在沸水中浸煮3h以上；
e.機械加工：將經內應力處理過的磨機襯板毛坯自然冷卻，待冷卻至室溫，按技術規範加工成型。
製備的尼龍磨機襯板的拉伸強度為35MPa，與普通鋼材的摩擦係數為0.1，熱變形溫度220℃。