澆鑄尼龍工業(yè)零部件
概述 澆鑄尼龍(鑄型尼龍)是以已內(nèi)酰胺單體為原料預(yù)聚后直接澆鑄入制品模具,經(jīng)聚合制得,所以又稱單體澆鑄尼龍、MC尼龍。用此種方式生產(chǎn)尼龍工業(yè)制品特別適合于需要大型尼龍成型物,但品種多、量不大的場合,因為這時不宜采用注塑成型。澆鑄尼龍制品保持了尼龍的優(yōu)良性能,所制主要工業(yè)零部件有滑動軸承,無聲齒輪、傳送帶輪、閥座、導(dǎo)軌、摩擦板、支撐臺架等。
原料 己內(nèi)酰胺或其他內(nèi)酰胺作為單體,目前主要使用己內(nèi)酰胺,*好采用**品(符合HG2-342一66),外觀為白色片狀結(jié)晶體,凝固點大于或等于68.5℃,水分在0.2%以下,機(jī)械雜質(zhì)不高于0.0005%,高錳酸鉀值不小于2000S,揮發(fā)性堿不大于2.5。
引發(fā)劑(或稱催化劑)可使環(huán)酰胺形成陰離子,目前主要采用氫氧化鈉,也可用金屬鈉或其氫化物、醇鈉以及有機(jī)金屬化合物。
活化劑 能提高引發(fā)活性,又稱共引發(fā)劑,可用乙酰已內(nèi)酰胺、甲苯二異氰酸酯、酰氯等。
生產(chǎn)工藝流程 流程示意如圖18-22。
圖13-22 澆鑄尼龍制品生產(chǎn)工藝流程示意
生產(chǎn)工藝 此法的特點是以單體而不是以聚合物為原料并直接鑄入成型模具中,于聚合的同時得到成型制品。已內(nèi)酰胺在強(qiáng)堿性引發(fā)劑作用下,按陰離子聚合歷程形成聚合物。單體等原料的純度、引發(fā)劑的用量、聚合前的脫水程度、聚合溫度等因素均將影響聚合物的分子量以及影響制品的性能,操作中需特別注意。
圖13-22所示為一典型工藝流程,實際生產(chǎn)中還有種種變化,例如所謂等體積工藝,它是將引發(fā)劑和活化劑分別加到等體積的己內(nèi)酰胺熔體中,兩者分別再用齒輪泵等體積計量通過一混合頭,充分混合后壓送入模具,經(jīng)聚合得到制品。
此外,聚合工藝根據(jù)脫水形式的不同又分為氮氣法和真空法。氮氣法是將已內(nèi)酰胺加熱到110℃以上熔化后,加入引發(fā)劑,充氮氣,攪拌下脫水30rnin,升溫至140℃,加入活化劑,通氮氣加速攪拌15min,然后澆入預(yù)熱至160℃的模具中聚合20~30min,脫模即得制品;真空法則利用高真空脫除己內(nèi)酰胺中的水分,一般加入引發(fā)劑后,于130℃~140℃抽真空10~15min,停止抽空后加入活化劑,迅速攪拌均勻即可澆入150℃~160℃的模具中,在烘箱中保待15min開始聚合,保溫1h脫模。
制造普通MC尼龍大直徑棒、厚壁管等可用靜態(tài)澆鑄法。如欲生產(chǎn)薄壁管及異型制品,則應(yīng)用離心澆鑄法。
制品脫模前應(yīng)緩慢冷卻,以避免制品產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力,使產(chǎn)品變形。
主要設(shè)備 所用設(shè)備多為非定型設(shè)備,主要有己內(nèi)酰胺熔融釜、齒輪泵、高速混合頭以及模具,此外根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同,可能使用真空泵或使用氮氣鋼瓶。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 尚無國標(biāo)及部標(biāo)。產(chǎn)品主要性能特征為:密度1.160g/cm3,洛氏硬度M91,拉伸強(qiáng)度91.6MPa,彎曲強(qiáng)度158.6MPa,壓縮強(qiáng)度106.8MPa,沖擊強(qiáng)度520~624kJ/m2,伸長率20%,摩擦系數(shù)0.45。