本发明属于球磨机衬板材料技术领域，具体涉及一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法。
背景技术：
球磨机衬板的主要作用是承担冲击载荷作用和帮助粉碎物料，目前用于球磨机衬板的材料主要包括耐磨钢、耐磨铁等金属衬板、橡胶衬板等，目前衬板多由高锰钢等金属制成，金属衬板具有使用寿命短、重量大、易变形却不易更换、工作时噪声大、负荷大及费用高等缺点；而橡胶衬板虽然质量轻、节省能源，但是由于刚性和韧性达不到使用要求，在实际的工作中存在容易破碎的问题，影响工作进度。
浇铸尼龙磨机衬板(即mc尼龙磨机衬板)具有聚合温度低、生产工艺简单、结晶度高、生产成本低、设备效率高、力学性能好、减震耐磨、耐腐蚀、自润滑、耐油脂、耐化学药品、使用温度范围较宽、应用范围广等优点。但与金属材料相比，mc尼龙还存在强度、模量和热变形温度较低、尺寸稳定性较差、有一定脆性和难以承受重负荷等缺点，从而限制其应用范围。
因此本领域亟需寻找一种将浇铸尼龙磨机衬板改性的方法，以增强其耐磨性、抗冲击性、热变形温度以及稳定性，以满足实际需要。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板，由以下重量份的组分制成：聚合物单体80～120份、预处理的纳米碳酸钙3～30份、naoh0.5～5份以及助催化剂0.5～6份；
进一步的，所述纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板，由以下重量份的组分制成：聚合物单体90～110份、预处理的纳米碳酸钙2～10份、naoh0.5～1份以及助催化剂1～2份；
更进一步的，所述纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板，由以下重量份的组分制成：聚合物单体100份、预处理的纳米碳酸钙5份、naoh1份以及助催化剂1份；
进一步的，所述聚合物单体为己内酰胺；
进一步的，所述助催化剂为异氰酸酯；
进一步的，所述预处理的纳米碳酸钙制备方法包括以下步骤：
s1：将纳米碳酸钙在50～90℃下干燥36～72h，然后置于干燥器中密封保存待用；优选的，所述干燥设备为烘箱；干燥温度为80℃；干燥时间为48h；
s2：将上述纳米碳酸钙与表面改性剂、硅藻土、聚乳酸和70％v/v乙醇水溶液以质量比为(5～15)：(100～300)：(10～30)：(2～8)：(45～200)的配比混合搅拌1～3h，然后在50～80℃干燥6～10h，即得；
优选的，所述纳米碳酸钙与表面改性剂、硅藻土、聚乳酸和70％v/v乙醇水溶液质量比为10：200：20：5：120；
优选的，所述表面改性剂为木质素；
优选的，所述搅拌时间为2h；所述干燥设备为烘箱；干燥温度为60℃；干燥时间为8h；
另一方面，本发明还提供了上述任一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法，包括以下步骤：
s1：将聚合物单体加热至100～110℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续20～40min，然后停止通入氮气并解除真空；优选的，所述加热温度为105℃；优选的，通入氮气时间为30min；
s2：随即向上述反应体系中加入naoh并继续升温到110～130℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌5～15min后，再加入经预处理的纳米碳酸钙，再搅拌20～40min；优选的，所述升温温度为120℃；优选的，所述通入氮气后的搅拌时间为10min；优选的，所述加入经预处理的纳米碳酸钙后的搅拌时间为30min；
s3：将上述反应体系再升温到140～180℃，加入助催化剂并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至140～150℃的环境中保温100～150min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板；优选的，所述的升温温度为160℃；优选的，所述环境温度为145℃，优选的，所述保温时间为120min。
有益效果
本发明具备以下有益效果：
1.本发明在制备改性浇铸尼龙磨机衬板时，采用经预处理的纳米碳酸钙，显著改善了改性浇铸尼龙磨机衬板的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性。
2.本发明主要利用的是表面改性剂与碳酸钙表面发生物理化学吸附，覆盖填料粒子表面，使得与尼龙有良好的相容性。具体采用纳米碳酸钙与木质素、硅藻土和聚乳酸进行反应以对纳米碳酸钙进行预处理，获得一种分散性较好的纳米碳酸钙。
3.木质素是是工业造纸废水中的主要成分，对木质素的开发和应用，既能降低尼龙磨机衬板的制造成本，又能减少对于环境污染，具有很强的工业实用性和环保性能。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1：
一种预处理纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：将纳米碳酸钙在50℃下的烘箱内干燥72h，然后置于干燥器中密封保存待用；s2：将上述纳米碳酸钙与木质素、硅藻土、聚乳酸和70％v/v乙醇水溶液以质量比为5：100：10：2：45的配比混合搅拌1h，然后在50℃下的烘箱内干燥10h，即得。
实施例2：
一种预处理纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：将纳米碳酸钙在90℃下的烘箱内干燥36h，然后置于干燥器中密封保存待用；s2：将上述纳米碳酸钙与木质素、硅藻土、聚乳酸和70％v/v乙醇水溶液以质量比为15：300：30：8：200的配比混合搅拌3h，然后在80℃下的烘箱内干燥6h，即得。
实施例3：
一种预处理纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：将纳米碳酸钙在80℃下的烘箱内干燥48h，然后置于干燥器中密封保存待用；s2：将上述纳米碳酸钙与木质素、硅藻土、聚乳酸和70％v/v乙醇水溶液以质量比为10：200：20：5：120的配比混合搅拌2h，然后在60℃下的烘箱内干燥8h，即得。
实施例4：
一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法，包括以下步骤：
s1：将聚合物单体己内酰胺重量份80份加热至100℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续40min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份0.5份并继续升温到110℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌5min后，再加入实施例3获得的经预处理纳米碳酸钙重量份3份，再搅拌20min；s3：将上述反应体系再升温到140℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份0.5份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至140℃的环境中保温150min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板。
实施例5：
一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法，包括以下步骤：
s1：将聚合物单体己内酰胺重量份120份加热至110℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续20min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份5份并继续升温到130℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌15min后，再加入实施例3获得的经预处理纳米碳酸钙重量份30份，再搅拌40min；s3：将上述反应体系再升温到180℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份6份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至150℃的环境中保温100min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板。
实施例6：
一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法，包括以下步骤：
s1：将聚合物单体己内酰胺重量份100份加热至105℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续30min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份1份并继续升温到120℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌10min后，再加入实施例3获得的经预处理纳米碳酸钙重量份5份，再搅拌30min；s3：将上述反应体系再升温到160℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份1份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至145℃的环境中保温120min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板。
对比例1：
一种浇铸尼龙磨机衬板的制备方法，包括以下步骤：
s1：将聚合物单体己内酰胺重量份100份加热至105℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续30min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份1份并继续升温到120℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌10min后；s3：将上述反应体系再升温到160℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份1份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至145℃的环境中保温120min，然后自然冷却到室温，即得浇铸尼龙磨机衬板。
对比例2：
一种纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法，包括以下步骤：
s0：将纳米碳酸钙在80℃下的烘箱内干燥48h，然后置于干燥器中密封保存，即得经预处理的纳米碳酸钙；
s1：将聚合物单体己内酰胺重量份100份加热至105℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续30min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份1份并继续升温到120℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌10min后，再加入实施例3获得的经预处理的纳米碳酸钙重量份5份，再搅拌30min；s3：将上述反应体系再升温到160℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份1份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至145℃的环境中保温120min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板。
对比例3：
步骤一：预处理纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米碳酸钙在80℃下的烘箱内干燥48h，然后置于干燥器中密封保存待用；(2)将上述纳米碳酸钙、木质素、聚乳酸和70％乙醇水溶液以质量比为10：200：5：120的配比混合搅拌2h，然后在60℃下的烘箱内干燥8h，即得经预处理的纳米碳酸钙；
步骤二：纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板的制备方法：s1：将聚合物单体己内酰胺重量份100份加热至105℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续30min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份1份并继续升温到120℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌10min后，再加入实施例3获得的经预处理的纳米碳酸钙重量份5份，再搅拌30min；s3：将上述反应体系再升温到160℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份1份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至145℃的环境中保温120min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板。
对比例4：
s0：一种预处理纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：s1：将纳米碳酸钙在80℃下的烘箱内干燥48h，然后置于干燥器中密封保存待用；s2：将上述纳米碳酸钙、硅烷偶联剂、硅藻土、聚乳酸和70％乙醇水溶液以质量比为10：200：20：5：120的配比混合搅拌2h，然后在60℃下的烘箱内干燥8h，即得；
s1：将聚合物单体己内酰胺重量份100份加热至105℃，待所述单体物料全部熔化后，抽真空并通入氮气持续30min，然后停止通入氮气并解除真空；s2：随即向上述反应体系中加入naoh重量份1份并继续升温到120℃，再次抽真空并通入氮气，然后将上述混合物搅拌10min后，再加入实施例3获得的经预处理的纳米碳酸钙重量份5份，再搅拌30min；s3：将上述反应体系再升温到160℃，加入助催化剂异氰酸酯重量份1份并迅速搅拌均匀，随后倒入磨机衬板模具中，并将磨机衬板模具放入事先预热至145℃的环境中保温120min，然后自然冷却到室温，即得纳米碳酸钙改性浇铸尼龙磨机衬板。
实验例：
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。