本發明屬于泵材料加工
技術領域：
，具體涉及一種用于制造氟塑料磁力泵加強套的聚丙烯材料的改性方法。
背景技術：
：泵是現在人們生活中必不可少的機械設備之一，為日常的生產提供了便利。泵的種類較多，根據具體的使用情況可針對性的選擇，其中氟塑料磁力泵是應用現代磁力學原理，利用永磁體的磁力傳動實現扭矩的無接觸傳遞的一種新型泵，其過流部件全部采用氟塑料制造，可輸送任意濃（強）度的酸、堿、氧化劑等腐蝕性介質，是現代化工加工設備廠常見的機械設備之一。加強套是氟塑料磁力泵中重要的零部件，現多用聚丙烯制造，但在使用時常存在著易開裂，受壓強度不高的問題，進而影響了泵整體的使用壽命。技術實現要素：本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種用于制造氟塑料磁力泵加強套的聚丙烯材料的改性方法，改性后的聚丙烯材料力學性能得到很好改善，進而提升了加強套以及泵的使用壽命。本發明是通過以下技術方案實現的：一種用于制造氟塑料磁力泵加強套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步驟：（1）基體材料制備：將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯和低密度線性聚乙烯樹脂分別放于65~75℃的條件下烘干后備用，選取納米二氧化硅顆粒材料進行顆粒分級，保證納米二氧化硅材料平均顆粒大小為15~30nm，然后將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯、低密度線性聚乙烯、納米二氧化硅按照質量比120~140：8~13：6~10：14~21：4~9混合，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物a備用；（2）基體材料預處理：將步驟（1）所得的混合物a放入密閉罐內，加熱保持密閉罐內的溫度為50~65℃，然后將密閉罐內的壓力提升至2.3~2.7mpa，保溫保壓處理50~55min后，再快速卸壓降溫至常壓常溫，處理后制得混合物b備用；（3）混合物c制備：將步驟（2）處理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其總質量0.3~0.5%的穩定劑、1.2~1.6%的潤滑劑、0.1~0.3%的抗氧劑、0.4~0.8%的硅烷偶聯劑，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物c備用；（4）物料擠出：將步驟（3）所得的混合物c放入雙螺桿擠出機中進行擠出處理，期間控制加工段的溫度為170~200℃，控制擠出螺桿的轉速為200~220轉/分鐘，將擠出時的壓力增至7.5~9.0mpa，最終制得聚丙烯切片成品。進一步的，步驟（1）中所述的彈性體為poe彈性體。進一步的，步驟（1）中所述的聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯、低密度線性聚乙烯、納米二氧化硅的質量比為：130：11：8：18：7。進一步的，步驟（1）、步驟（3）中所述的高速攪拌機的攪拌速度為2000~2500轉/分鐘。進一步的，步驟（2）中所述的卸壓降溫所用的總時長不超過15min。進一步的，步驟（3）中所述的穩定劑為硬脂酸鎂、硬脂酸銼、硬脂酸鉀中的任意一種。進一步的，步驟（3）中所述的潤滑劑為液體石蠟、凡士林中的任意一種。進一步的，步驟（3）中所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076中的任意一種。進一步的，步驟（3）中所述的硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑kh550、硅烷偶聯劑kh560中的任意一種。聚丙烯材料最終的使用性能不僅與其制備所用的原料有關，還與加工制造的工藝有關，目前人們對于聚丙烯材料的改進精力多放于如何改善調配原料的組分上，而對加工的工藝注重較少，逐漸形成了技術瓶頸，本發明通過合理調配了聚丙烯材料的組分，同時又改進了加工工藝，有效提升了對聚丙烯材料的改性效果。其中本發明選擇在聚丙烯材料中添加彈性體、超高分子量聚乙烯、低密度線性聚乙烯和納米二氧化硅，以彈性體提升抗沖擊特性，超高分子量聚乙烯提升抗沖擊強度和拉伸強度，低密度線性聚乙烯提升拉伸強度和加工特性，納米二氧化硅增強剛性，上述幾種成分的添加共同為聚丙烯材料奠定了良好的原料基礎，之后又對上述幾種材料組成的混合物a進行了預處理，預處理是先對其進行高溫高壓處理，然后在短時間內進行卸溫卸壓處理，此處理操作能有效的降低原材料分子鏈的聚合度，并破壞其支鏈結構，有利于后續材料分子間的相互融合，可增強成品的物化特性，最后在物料擠出步驟中，顯著提升了擠出的壓力，此操作能進一步提升物料成分間的相互融合，提升了整體的結晶度，同時又強化了納米二氧化硅與周圍物料成分作用界面上形成的亞穩相結構強度，即增強了納米二氧化硅剛性顆粒與聚丙烯基體成分間的結合牢度，步驟（2）對原料的預處理操作更利于提升步驟（4）物料擠出的增壓擠出效果，最終有效實現了對聚丙烯材料的改性操作。本發明相比現有技術具有以下優點：本發明在大量實驗的基礎上，通過對多種原材料的合理選擇搭配，配合特殊的加工工藝，有效實現了對聚丙烯材料的改性，最終得到的聚丙烯材料成品的抗沖擊強度提升了15倍以上，拉伸強度下降幅度穩定在5%以內，整體的物化特性好，由其制得的加強套的使用功能好，進而有效提升了泵的使用壽命。具體實施方式實施例1一種用于制造氟塑料磁力泵加強套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步驟：（1）基體材料制備：將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯和低密度線性聚乙烯樹脂分別放于65~68℃的條件下烘干后備用，選取納米二氧化硅顆粒材料進行顆粒分級，保證納米二氧化硅材料平均顆粒大小為15~30nm，然后將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯、低密度線性聚乙烯、納米二氧化硅按照質量比120：8：6：14：4混合，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物a備用；（2）基體材料預處理：將步驟（1）所得的混合物a放入密閉罐內，加熱保持密閉罐內的溫度為50~55℃，然后將密閉罐內的壓力提升至2.3~2.4mpa，保溫保壓處理50min后，再快速卸壓降溫至常壓常溫，處理后制得混合物b備用；（3）混合物c制備：將步驟（2）處理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其總質量0.3%的穩定劑、1.2%的潤滑劑、0.1%的抗氧劑、0.4%的硅烷偶聯劑，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物c備用；（4）物料擠出：將步驟（3）所得的混合物c放入雙螺桿擠出機中進行擠出處理，期間控制加工段的溫度為170~180℃，控制擠出螺桿的轉速為200~220轉/分鐘，將擠出時的壓力增至7.5~8.0mpa，最終制得聚丙烯切片成品。進一步的，步驟（1）中所述的彈性體為poe彈性體。進一步的，步驟（1）、步驟（3）中所述的高速攪拌機的攪拌速度為2000~2300轉/分鐘。進一步的，步驟（2）中所述的卸壓降溫所用的總時長不超過15min。進一步的，步驟（3）中所述的穩定劑為硬脂酸鎂。進一步的，步驟（3）中所述的潤滑劑為液體石蠟。進一步的，步驟（3）中所述的抗氧劑為抗氧劑1010。進一步的，步驟（3）中所述的硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑kh550。實施例2一種用于制造氟塑料磁力泵加強套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步驟：（1）基體材料制備：將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯和低密度線性聚乙烯樹脂分別放于70~73℃的條件下烘干后備用，選取納米二氧化硅顆粒材料進行顆粒分級，保證納米二氧化硅材料平均顆粒大小為15~30nm，然后將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯、低密度線性聚乙烯、納米二氧化硅按照質量比130：11：8：18：7混合，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物a備用；（2）基體材料預處理：將步驟（1）所得的混合物a放入密閉罐內，加熱保持密閉罐內的溫度為55~60℃，然后將密閉罐內的壓力提升至2.4~2.6mpa，保溫保壓處理53min后，再快速卸壓降溫至常壓常溫，處理后制得混合物b備用；（3）混合物c制備：將步驟（2）處理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其總質量0.4%的穩定劑、1.4%的潤滑劑、0.2%的抗氧劑、0.6%的硅烷偶聯劑，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物c備用；（4）物料擠出：將步驟（3）所得的混合物c放入雙螺桿擠出機中進行擠出處理，期間控制加工段的溫度為180~190℃，控制擠出螺桿的轉速為200~220轉/分鐘，將擠出時的壓力增至8.0~8.5mpa，最終制得聚丙烯切片成品。進一步的，步驟（1）中所述的彈性體為poe彈性體。進一步的，步驟（1）、步驟（3）中所述的高速攪拌機的攪拌速度為2200~2400轉/分鐘。進一步的，步驟（2）中所述的卸壓降溫所用的總時長不超過12min。進一步的，步驟（3）中所述的穩定劑為硬脂酸銼。進一步的，步驟（3）中所述的潤滑劑為液體石蠟。進一步的，步驟（3）中所述的抗氧劑為抗氧劑1010。進一步的，步驟（3）中所述的硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑kh550。實施例3一種用于制造氟塑料磁力泵加強套的聚丙烯材料的改性方法，包括如下步驟：（1）基體材料制備：將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯和低密度線性聚乙烯樹脂分別放于70~75℃的條件下烘干后備用，選取納米二氧化硅顆粒材料進行顆粒分級，保證納米二氧化硅材料平均顆粒大小為15~30nm，然后將聚丙烯、彈性體、超高分子量聚乙烯、低密度線性聚乙烯、納米二氧化硅按照質量比140：13：10：21：9混合，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物a備用；（2）基體材料預處理：將步驟（1）所得的混合物a放入密閉罐內，加熱保持密閉罐內的溫度為60~65℃，然后將密閉罐內的壓力提升至2.6~2.7mpa，保溫保壓處理55min后，再快速卸壓降溫至常壓常溫，處理后制得混合物b備用；（3）混合物c制備：將步驟（2）處理后所得的混合物b取出，然后再向混合物b中加入其總質量0.5%的穩定劑、1.6%的潤滑劑、0.3%的抗氧劑、0.8%的硅烷偶聯劑，最后再將其放入高速攪拌機內攪拌均勻后制得混合物c備用；（4）物料擠出：將步驟（3）所得的混合物c放入雙螺桿擠出機中進行擠出處理，期間控制加工段的溫度為190~200℃，控制擠出螺桿的轉速為200~220轉/分鐘，將擠出時的壓力增至8.5~9.0mpa，最終制得聚丙烯切片成品。進一步的，步驟（1）中所述的彈性體為poe彈性體。進一步的，步驟（1）、步驟（3）中所述的高速攪拌機的攪拌速度為2400~2500轉/分鐘。進一步的，步驟（2）中所述的卸壓降溫所用的總時長不超過10min。進一步的，步驟（3）中所述的穩定劑為硬脂酸鉀。進一步的，步驟（3）中所述的潤滑劑為凡士林。進一步的，步驟（3）中所述的抗氧劑為抗氧劑1076。進一步的，步驟（3）中所述的硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑kh560。對比實施例1本對比實施例1與實施例2相比，省去步驟（2）基體材料預處理，除此外的方法步驟均相同。對比實施例2本對比實施例2與實施例2相比，將步驟（4）物料擠出中擠出時的壓力調整至常規的0.1~4.0mpa，除此外的方法步驟均相同。對比實施例3本對比實施例3與實施例2相比，省去納米二氧化硅成分，除此外的方法步驟均相同。空白對照組原有的未改性的聚丙烯材料。為了對比本發明效果，選用實施例2、對比實施例1、對比實施例2、對比實施例3所述方法對應制得的改性聚丙烯材料，以及空白對照組所述的原有的未改性的聚丙烯材料，然后對上述材料進行性能檢測，具體對比數據如下表1所示：表1缺口沖擊強度[kj/m2（25℃）]拉伸屈服強度（mpa）實施例255.230.1對比實施例130.128.0對比實施例235.627.5對比實施例324.830.5空白對照組3.631.3注：上表1中所述的缺口沖擊強度和拉伸屈服強度分別參照gb/t1843-2008和gb/t2040-2006的標準進行測試，對應得到的懸臂梁缺口沖擊強度和拉伸屈服強度。由上表1可以看出，本發明改性處理方法能有效的提升聚丙烯材料整體的抗沖擊強度，并能有效的保證原有的拉伸強度，具有很好的實用價值。當前第1頁12