本发明涉及一种改性尼龙11材料制备方法及其制备的法兰垫套。
背景技术：
：在航海事业中，舰船无疑是最重要的工具和载体，而在航海过程，舰船的安全至关重要。但由于舰船的船体、设备及管路等系统构件通常由不同金属制造而成，这些金属在海水中具有不同的自腐蚀电位，当其直接接触并与周围介质构成回路时，会发生一种金属接触腐蚀，即电偶腐蚀。特别是舰船中的海水管系因材料、设备组成复杂，使得管系在海水介质中常常因异种金属的接触引起电偶腐蚀而导致泄漏，对舰船的安全将构成重大威胁。因此，舰船电绝缘处理非常重要，即所有通舷外口与船体材料不同的金属制成的管路和附件，包括阀门、滤器等与船体之间必须进行电绝缘隔离，海水管系中不同金属管路、附件(阀门、泵、滤器、冷却器、设备等)之间必须进行电绝缘隔离。这种电绝缘隔离最重要的措施就是用各种惰性材料(包括密封材料)制成垫片、套筒，插入法兰连接中，使两法兰阴极和阳极之间的电子导电通路断开，从而防止电偶腐蚀发生。制作法兰垫片、套筒的惰性材料非常多，包括epdm、fpm、ptfe等等，但由于海水及海洋的条件较为特殊，对法兰垫片及套筒的要求也非常高，因此性能优异的尼龙11(pa11)成为优选。pa11具有吸水率低、耐油性好、耐低温、易加工等优点，被广泛用于汽车、枪械制造、电缆、煤气管道、服装等行业。然而，随着航海技术的发展，舰船设备不断更新，其对防腐的要求也越来越高，普通的惰性材料垫片及套筒的密度、硬度等性能难以在海水浸泡及高压环境中长保持，特别是pa11具有一定的吸水性，这使得其制备的部件在海水中长时间浸泡后尺寸不稳定；此外，pa11的抗拉强度不够、抗静电性若，这不仅使其应用的范围受限而且大大影响海水管系的电绝缘隔离，因此有必要对现有的尼龙11进行改进，以满足舰船设备的使用要求。技术实现要素：针对上述存在的问题，本发明提供一种改性聚苯硫醚制备方法及其制备的法兰垫套，将现有的聚苯硫醚进行改性后，用于制备法兰垫套，其密度、硬度、弯曲强度、拉伸强度等均有效得到大幅提高，满足舰船设备的使用要求。具体技术方案如下：首先，本发明提供一种改性尼龙11材料，其组分按重量份计包括：pa1180～82份；玻璃纤维5～6份；聚酯纤维5～6份；马来酸酐增韧剂3～5份；抗紫外线剂2～3份；抗水解剂1～2份；偶联剂2～3份。其次，本发明提供一种该改性尼龙11材料的制备方法，包括的步骤如下：s1：制备第ⅰ物料：将pa11、玻璃纤维、聚酯纤维以及马来酸酐增韧剂加入搅拌机中搅拌混合，获得第ⅰ物料；s2：制备第ⅱ物料：将抗紫外线剂、抗水解剂以及偶联剂依次加入步骤s1中制备的第ⅰ物料中，继续搅拌混匀，获得第ⅱ物料；s3：挤出造粒：将步骤s2中制备的第ⅱ物料送入挤出机进行挤出造粒，即获得改性尼龙11材料。作为优选的技术方案的，步骤s1、s2中，所述制备第ⅰ、ⅱ物料，其搅拌速度均为800r/min，搅拌时间均为2～3min。作为优选的技术方案的，步骤s3中，所述挤出造粒所用的挤出机为双螺杆挤出机，挤出造粒自模口开始料筒各组温度分别设定为300℃→310℃→305℃→300℃→275℃→260℃。为了使物料充分混炼改性，挤出机的主机的转速不宜过快，但也不宜低于45r/min，因此优选的，所述双螺杆挤出机造粒时主机的转速控制为45～55r/min。此外，本发明还提供一种法兰垫套，该法兰垫套由上述的改性尼龙11材料制作而成。优选的，该法兰垫套包括法兰垫片和法兰套筒。进一步优选的，所述法兰垫片和法兰套筒为一体设计。进一步优选的，所述套筒长度为法兰盘的厚度+1mm，套筒壁厚为1mm～1.5mm。本发明的有益效果：本发明改性尼龙11材料，在原来的尼龙11的基础上加入玻璃纤维和聚酯纤维能有效提高制品的刚性强度和硬度；加入的马来酸酐增韧剂可降低改性尼龙硬化后的脆性，提高耐冲击强度和伸长率；加入的抗紫外线剂能有效提高产品的耐候性，抗水解剂解决现有尼龙材料因吸水性使其制件尺寸不稳定的问题，提高制件的使用寿命；最后加入的偶联剂使加入的各种材料与pa11之间以及各材料之间的相容性提高，利于材料的改性。改性尼龙11材料制备方法，将pa11、玻璃纤维、聚酯纤维以及马来酸酐增韧剂先混合，增进pa11的刚性强度和硬度，改善其柔韧性；再将抗紫外线剂、抗水解剂以及偶联剂等助剂加入，进一步提高改性尼龙11材料的各方面性能；造粒温度严格控制料筒各组温度及主机的转速，使物料在挤出机螺杆中充分混炼改性，获得友谊的性能。本发明法兰垫套采用改性尼龙11材料，其密度、硬度、拉伸强度、伸长率、热变形温度及吸水性等均有效得到大幅提高，满足舰船设备的使用要求。且法兰垫套的设计包括分体式和一体式两种，满足不同情况下的使用的要求，不仅适合法兰使用，还可以用于螺钉螺栓垫套，充分保证电绝缘处理的绝缘效果，延长船体及设备的使用寿命，提升舰船的整体素质。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。其中实施例1～5为制备改性尼龙11材料，实施例6为应用例，实施例7为效果例。实施例1本实施例是制备一种改性尼龙11材料。分别取pa1180份；玻璃纤维5份；聚酯纤维5份；马来酸酐增韧剂3份；抗紫外线剂2份；抗水解剂1份；偶联剂2份。pa11、玻璃纤维、聚酯纤维以及马来酸酐增韧剂加入搅拌机中以800r/min的搅拌速度，搅拌2～3min，使其混合均匀，获得第ⅰ物料；再依次将抗紫外线剂、抗水解剂以及偶联剂等助剂加入第ⅰ物料，同样以800r/min的搅拌速度，搅拌2～3min，获得第ⅱ物料。然后将该第ⅱ物料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，控制挤出机的料筒各组的温度，自模口开始分别设定为300℃→310℃→305℃→300℃→275℃→260℃；同时控制挤出机主机转速为45～55r/min，挤出造粒获得改性尼龙11材料，备用。实施例2本实施例改性尼龙11材料各组分含量按重量份计为：pa1182份；玻璃纤维6份；聚酯纤维6份；马来酸酐增韧剂5份；抗紫外线剂3份；抗水解剂2份；偶联剂3份。其制备方法同实施例1。实施例3本实施例改性尼龙11材料各组分含量按重量份计为：pa1181份；玻璃纤维5.5份；聚酯纤维5.5份；马来酸酐增韧剂4份；抗紫外线剂2.5份；抗水解剂1.5份；偶联剂2.5份。其制备方法同实施例1。实施例4本实施例改性尼龙11材料各组分含量按重量份计为：pa1180份；玻璃纤维5份；聚酯纤维6份；马来酸酐增韧剂3.8份；抗紫外线剂2.6份；抗水解剂1.8份；偶联剂2.6份。其制备方法同实施例1。实施例5本实施例改性尼龙11材料各组分含量按重量份计为：pa1182份；玻璃纤维6份；聚酯纤维5份；马来酸酐增韧剂4.5份；抗紫外线剂3份；抗水解剂1.2份；偶联剂2份。其制备方法同实施例1。实施例6应用例本实施例是使用实施例1～5所制备的改性尼龙11材料制作法兰垫套。根据相关标准，进行法兰垫片及套筒设计，并制作出相应的法兰垫套模具。将实施例1～5所制备的改性尼龙11材料分别置于炼胶机混炼后注射入制作的法兰垫套模具中，经固化成型、脱模整理后获得相应的法兰垫套产品。制作的法兰垫套分为法兰垫片和套筒分体设计的形式，和法兰垫片和套筒一体设计的形式。且优选的法兰套筒长度为法兰盘的厚度+1mm，套筒的壁厚为1mm～1.5mm。实施例7效果例本实施例是对实施例6所制作法兰垫套进行性能试验，同时采用未改性的尼龙11材料制作的法兰垫套进行对比，这些法兰垫套制作的过程及工艺参数均一致，只有原料不同，且各法兰垫套的大小型号一致。其测试结果如表1所示。表1.各法兰垫套性能检测试结果检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例密度g/m31.041.061.081.161.071.03拉伸强度mpa586162596052洛氏硬度10611311211510885断裂延伸率％272932303123热变形温度(1.82mpa)℃556263686745由上表可见，本发明改性尼龙11材料制作的法兰垫套，密度、硬度、拉伸强度、伸长率及热变形温度等均有效得到大幅提高，满足舰船设备的使用要求。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非只包含这些的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12