System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种尼龙复合材料及其制备方法技术_技高网

一种尼龙复合材料及其制备方法技术

技术编号:44966471 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-12 01:38
本发明专利技术公开一种尼龙复合材料及其制备方法,由50~67份增强尼龙再生料、10~25份增韧尼龙再生料、3~5份辅助增韧再生料、3~8份高端氨基PA66/6T、3~10份工业废渣,所述工业废渣为粉煤灰、0.3~2份扩链剂和0.2~1份抗老化剂制备而成,其中增强尼龙再生料为高铁或重载线路回收轨距挡板和轨距块破碎料,所述增韧尼龙再生料为普铁线路回收挡板座破碎料,辅助增韧再生料为铁路扣件系统回收调高垫板破碎料。本发明专利技术中使用铁路系统中尼龙扣件回收料,充分利用每一种扣件材料性能,制备了环保、高性能、加工简单、价格优势明显的增强尼龙复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料,尤其涉及一种尼龙复合材料及其制备方法


技术介绍

1、我国轨道交通行业飞速发展,各种各样铁路扣件产品得到大量用。铁路扣件系统是轨道上用以联结钢轨和轨枕(‌或其他类型轨下基础)‌的零件,‌也称为中间联结零件。‌它的主要作用是将钢轨固定在轨枕上,‌保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。‌铁路扣件系统对于确保铁路的安全、‌稳定运行至关重要,‌它直接影响到铁路的安全性和舒适性。‌在这些扣件系统中,轨距挡板、轨距块、调高垫板等部件均使用热塑性高分子材料制备,包括增强尼龙、增韧尼龙、聚乙烯等。随着扣件应用时间增加,整体会出现各种病害影响行车安全,需定期更换。我国高速铁路系统在经过十多年运行后,预计每年会有上千万套扣件更换,大量塑料件会被替换下来。如不妥善处理,会严重影响环境安全,不符合我国速铁路绿色可持续发展的内在要求。

2、替换下来的产品涉及材料种类较多,当前很多厂家只针对某一类产品材料进行单独处理,破碎后与新的原料复合后进行改性,大部分是当作回料使用,产品综合成本较高,集中利用率不高。

3、铁路扣件尼龙产品有其特殊性,而且我国扣件非金属零部件产品及材料有明确性能要求,这就保证了各种材料初始性能的一致性。替换下来的产品性能衰减主要是因机械疲劳破坏引起的分子链断裂、吸水塑化以及玻纤与基体树脂剥离所导致,且所有回收原料经光氧老化,极性基团增多,再应用后吸水性会进一步提升,加速再生产品性能衰减。如何将上述性能衰减的废弃零部件在次利用成为了目前的难题。


技术实现思路</b>

1、为了克服现有技术中的问题,本专利技术提供一种尼龙复合材料及其制备方法,结合替换扣件破碎料性能变化,充分利用每一种扣件材料性能,探索了一条新的铁路废弃非金属部件处理绿色之路,制备了环保、高性能、加工简单、价格优势明显的增强尼龙复合材料。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:

3、本专利技术提供一种尼龙复合材料,由以下重量份的原料制备而成:

4、增强尼龙再生料50~67份,所述增强尼龙再生料为高铁或重载线路回收轨距挡板和轨距块破碎料;

5、增韧尼龙再生料10~25份,所述增韧尼龙再生料为普铁线路回收挡板座破碎料;

6、辅助增韧再生料3~5份,辅助增韧再生料为铁路扣件系统回收调高垫板破碎料;

7、pa66/6t 3~8份;

8、工业废渣3~10份,所述工业废渣为粉煤灰;

9、扩链剂0.3~2份;

10、抗老化剂0.2~1份。

11、本专利技术中使用的回收轨距挡板和轨距块破碎料、回收挡板座破碎料和回收调高垫板破碎料,根据产品使用工况及环境导致回收产品性能衰减具有特殊性,主要是机械疲劳破坏引起的分子链断裂、吸水塑化以及玻纤与基体树脂剥离导致的性能降低,同时所有回收原料经光氧老化,极性基团增多,再应用后吸水性会进一步提升,加速再生产品性能衰减,因此本申请中还添加高温尼龙pa66/6t,用于提升玻纤、填料与基体树脂界面结合力,同时可降低再生产品后续吸水率,保持产品高性能;与扩链剂配合应用,对于提升材料粘度具有辅助效果。同时pa66/6t熔点与基体相近,不影响加工工艺。

12、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述增强尼龙再生料的玻纤含量30~35%,熔点250~270℃。

13、控制增强尼龙再生料的玻纤含量30~35%,熔点250~270℃,可以确保回收料纯度及后续制备的复合尼龙材料的性能最为优异。

14、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述增韧尼龙再生料的熔点大于210℃。

15、控制增韧尼龙再生料的熔点大于210℃,可以确保回收料纯度及后续制备的复合尼龙材料的性能最为优异。

16、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述辅助增韧再生料的断裂伸长率大于50%。

17、控制辅助增韧再生料的断裂伸长率大于50%,保证其作为辅助增韧剂的作用效果最为优异。

18、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述粉煤灰的粒径为300~400目。

19、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述pa66/6t的端氨基含量在50~80 mmol/kg,熔点255~270℃。

20、本专利技术中pa66/6t为共聚材料,熔点可调可控,控制在该范围内与pa66相近,不影响加工工艺,且性能也较稳定,而且高的端氨基有助于改善玻纤与树脂相容,使产品性能更加优异。

21、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述高铁或重载线路回收轨距挡板和轨距块破碎料经表面处理溶剂处理,所述表面处理溶剂由20%~30%氨基硅氧烷,60%~80%乙醇,10~20%水配置而成。

22、本专利技术中为了解决回收原料产品性能衰减的问题,将回收高铁或重载线路尼龙扣件系统中废弃轨距挡板和轨距块采用表面处理溶剂处理,将破碎的轨距挡板和轨距块看作填料,破碎后玻纤外露,表面浸润处理后,有助于改善玻纤与基体树脂界面性能。本专利技术中表面处理溶剂的主要作用是偶联,常规用于处理填料,但在本申请中,用于处理增强破碎料,可改善玻纤与树脂相容性,降低两者剥离导致的性能降低。

23、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述扩链剂选自环氧官能化扩链剂、‌噁唑啉基扩链剂或碳酸酯官能团扩链剂中的一种。

24、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述抗老化助剂为抗氧剂1098、抗氧剂168及耐热专用助剂h3336的混合物。

25、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的尼龙复合材料中,所述抗氧剂1098、抗氧剂168及耐热专用助剂h3336混合物的体积比为1:1:1。

26、基于相同的技术构思,本专利技术还提供上述尼龙复合材料的制备方法,包括以下步骤:

27、s1、回收高铁或重载线路尼龙扣件系统中废弃轨距挡板和轨距块,去除油污和杂质后破碎干燥,经干燥后得到增强尼龙再生料。

28、s2、回收普铁线路废弃挡板座,去除油污和杂质后破碎干燥,得到增韧尼龙再生料。

29、s3、回收铁路扣件系统中废弃调高垫板,去除油污和杂质后破碎干燥,得到辅助增韧再生料。

30、s4、按质量份数将增强尼龙再生料、增韧尼龙再生料、辅助增韧再生料、pa66/6t、工业废渣、扩链剂和抗老化剂混合均匀,经双螺杆挤出机熔融挤出、切粒,即得到所述尼龙复合材料。

31、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的制备方法中,废弃轨距挡板和轨距块破碎至粒径≤10mm,废弃挡板座破碎至粒径小于≤10mm,废弃调高垫板破碎至粒径小于≤10mm。

32、作为一种可选的实施方式,在本专利技术提供的制备方法中,步骤s2中,双螺杆挤出机的工作温度为245~280℃,螺杆组合中使用zme齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种尼龙复合材料,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:

2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述增强尼龙再生料的玻纤含量30~35%,熔点250~270℃。

3. 根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述PA66/6T的端氨基含量在50~80 mmol/Kg,熔点255~270℃。

4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述辅助增韧再生料的断裂伸长率大于50%。

5.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述增韧尼龙再生料的熔点大于210℃。

6.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述高铁或重载线路回收轨距挡板和轨距块破碎料经表面处理溶剂处理,所述表面处理溶剂由20%~30%氨基硅氧烷,60%~80%乙醇,10~20%水配置而成。

7.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述扩链剂选自环氧官能化扩链剂、‌噁唑啉基扩链剂或碳酸酯官能团扩链剂中的一种;所述抗老化助剂为抗氧剂1098、抗氧剂168及耐热专用助剂H3336的混合物。

>8.如权利要求1~7任一所述的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,废弃轨距挡板和轨距块破碎至粒径≤10mm,废弃挡板座破碎至粒径小于≤10mm,废弃调高垫板破碎至粒径小于≤10mm。

10.根据权利要求8所述的尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,双螺杆挤出机的工作温度为245~280℃,螺杆组合中使用ZME齿形混合原件。

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【技术特征摘要】

1.一种尼龙复合材料,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:

2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述增强尼龙再生料的玻纤含量30~35%,熔点250~270℃。

3. 根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述pa66/6t的端氨基含量在50~80 mmol/kg,熔点255~270℃。

4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述辅助增韧再生料的断裂伸长率大于50%。

5.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述增韧尼龙再生料的熔点大于210℃。

6.根据权利要求1所述的尼龙复合材料,其特征在于,所述高铁或重载线路回收轨距挡板和轨距块破碎料经表面处理溶剂处理,所述表面处理溶剂由20%~30%氨基硅氧烷...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟凡地王彩邓娇易琪伟孙照亮牛秀谭石华
申请(专利权)人:株洲时代新材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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