一种高强螺丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强螺丝及其制备方法，包括以下步骤：将环氧基改性的聚苯并咪唑、表面改性的玻璃纤维、表面改性的二氧化铬磁粉和4，4’‑二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在磁场中取向，得到高强螺丝。由于4，4’‑二羟基二苯甲酮具有共轭化学结构，能吸收太阳或萤光中的紫外线，使制备的高强螺丝具有较高的抗老化性能。第二，由于4，4’‑二羟基二苯甲酮的加入，引入交联结构，使其具有极好的耐高温耐热性能和强度。第三，制备的高强螺丝为玻璃钢复合材料，有较好的耐腐蚀性能。第四，本发明专利技术提供的高强螺丝，制造工艺简单、原料易得、容易操作、对设备的要求不高，成本低廉。

High strength screw and preparation method thereof

The present invention provides a high-strength screw and a preparation method thereof, which comprises the following steps: epoxy modified polybenzimidazole, surface modification of glass fiber, surface modification of two chromium oxide powder and mixed 4, 4 'two hydroxy two benzophenone in high speed mixing machine, injection molding, get screw preform; the screw preform orientation in a magnetic field, get high strength screw. Since 4, 4 'two hydroxy two benzophenone with conjugated chemical structure, can absorb the sun's ultraviolet rays or fluorescent, high strength screws so prepared has high anti - aging properties. Second, since 4, adding 4 \two hydroxy two benzophenone, introducing crosslinking structure, which has excellent heat resistance and high temperature strength. Third, the high strength screw is made of glass fiber reinforced plastic composite, and has better corrosion resistance. Fourth, the high-strength screw provided by the invention has the advantages of simple manufacturing process, easy availability of raw materials, easy operation, low requirement for equipment and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种高强螺丝及其制备方法
本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种高强螺丝及其制备方法。
技术介绍
螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具，是日常生活中不可或缺的工业必需品之一。随着经济的发展、我国装备制造业的进步和实现可持续发展战略的推进，人们对螺丝的产品重量、技术水平要求越来越高。目前，螺丝的材质大多为铁系金属，铁系金属制成的螺丝具有高强度、比重大、可吸磁、易电镀、易锻造加工等优点，但也存在着易生锈、密合度差、无法防松等缺点。作为对铁系金属材质的螺丝的改进，塑料材质螺丝引起了研究者们的广泛关注。塑料材质螺丝具有铁质金属螺丝没有的弹性，易注射成型，但其不能被磁性工具吸引，从而使得装配不方便，另外其强度没有铁质螺丝大。作为对以上两种材质螺丝的改进，中国专利技术专利CN103185056B公开了一种塑料铁质复合材质螺丝，这种螺丝兼具铁质螺丝和塑料螺丝的优点，但其仍然存在着塑料质部分耐高温、耐老化性能差且强度小，铁质部分易腐蚀等缺陷，且头芯部与螺纹部在使用时由于塑料老化有可能存在相对滑动。另外，利用现有技术中的生产方法生产出来螺丝强度差，容易损坏，使用寿命短，使用效果差。本专利技术人考虑，开发一种耐高温耐老化的高强螺丝，使其满足特殊环境下螺丝使用所需的指标。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高强螺丝及其制备方法，制备的高强螺丝具有良好的耐高温、耐老化的性能，具有较高的强度。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种高强螺丝的制备方法，包括以下步骤：将50-60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10-17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10-17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5-10重量份4，4’-二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在5000-8000A/m的磁场中取向，得到高强螺丝。优选的，所述环氧基改性的聚苯并咪唑按照如下方法制备：将聚苯并咪唑溶于第一溶剂中形成聚苯并咪唑溶液；在60-80℃搅拌条件下，向所述聚苯并咪唑溶液中加入KOH和环氧氯丙烷，反应4-8小时后，在去离子水中聚沉，离心分离，洗涤，真空干燥，得到环氧基改性的聚苯并咪唑。优选的，所述第一溶剂选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的一种。优选的，所述聚苯并咪唑、第一溶剂、KOH和环氧氯丙烷的重量比为5∶(25-40)∶5∶(3-4)。优选的，所述表面改性的玻璃纤维按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有玻璃纤维的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法表面改性，真空干燥后得到表面改性的玻璃纤维。优选的，超声震荡的时间为20-30分钟，真空干燥的温度为70-90℃，真空干燥的时间为30-40小时。优选的，所述表面改性的二氧化铬磁粉按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有二氧化铬磁粉的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法表面改性，真空干燥后得到表面改性的二氧化铬磁粉。优选的，超声震荡的时间为20-30分钟，真空干燥的温度为70-90℃，真空干燥的时间为30-40小时。相应的，本专利技术还提供一种高强螺丝，采用如下原料制备：50-60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10-17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10-17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5-10重量份4，4’-二羟基二苯甲酮。优选的，所述环氧基改性的聚苯并咪唑按照如下方法制备：将聚苯并咪唑溶于第一溶剂中形成聚苯并咪唑溶液；在60-80℃搅拌条件下，向所述聚苯并咪唑溶液中加入KOH和环氧氯丙烷，反应4-8小时后，在去离子水中聚沉，离心分离，洗涤，真空干燥，得到环氧基改性的聚苯并咪唑。本专利技术提供一种高强螺丝及其制备方法，包括以下步骤：将50-60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10-17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10-17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5-10重量份4，4’-二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在5000-8000A/m的磁场中取向，得到高强螺丝。与现有技术相比，由于4，4’-二羟基二苯甲酮具有共轭化学结构，能吸收太阳或萤光中的紫外线，使制备的高强螺丝具有较高的抗老化性能。第二，由于4，4’-二羟基二苯甲酮的加入，在制备材料分子结构中引入交联结构，使其具有极好的耐高温耐热性能和强度。第三，制备的高强螺丝为玻璃钢复合材料，不含容易腐蚀的金属单质，有较好的耐腐蚀性能。第四，本专利技术提供的高强螺丝，制造工艺简单、原料易得、容易操作、对设备的要求不高，成本低廉。因此，本专利技术制备的高强螺丝具有良好的耐高温、耐老化的性能，具有较高的强度。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本专利技术提供一种高强螺丝的制备方法，包括以下步骤：将50-60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10-17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10-17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5-10重量份4，4’-二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在5000-8000A/m的磁场中取向，得到高强螺丝。环氧基改性的聚苯并咪唑作为树脂相具有较好的耐高温和机械性能，玻璃纤维具有较好的拉伸性能，本专利技术在树脂中加入玻璃纤维增强，形成玻璃钢复合材料，此复合材料具有比树脂更好的耐高温和机械性能，具有类似钢铁一样的强度，且其不含有容易腐蚀的金属单质，有较好的耐腐蚀性能。作为优选方案，所述环氧基改性的聚苯并咪唑按照如下方法制备：将聚苯并咪唑溶于第一溶剂中形成聚苯并咪唑溶液；在60-80℃搅拌条件下，向所述聚苯并咪唑溶液中加入KOH和环氧氯丙烷，反应4-8小时后，在去离子水中聚沉，离心分离，洗涤，真空干燥，得到环氧基改性的聚苯并咪唑。所述第一溶剂优选选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的一种。在环氧基改性的聚苯并咪唑制备过程中，洗涤次数优选为3-5次，真空干燥的温度优选为60-80℃，真空干燥的时间优选为18-30小时。所述聚苯并咪唑、第一溶剂、KOH和环氧氯丙烷的重量比优选为5∶(25-40)∶5∶(3-4)。作为优选方案，所述表面改性的玻璃纤维按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有玻璃纤维的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法表面改性，真空干燥后得到表面改性的玻璃纤维。在表面改性的玻璃纤维的制备过程中，超声震荡的时间优选为20-30分钟，真空干燥的温度优选为70-90℃，真空干燥的时间优选为30-40小时。作为优选方案，所述表面改性的二氧化铬磁粉按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有二氧化铬磁粉的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法表面改性，真空干燥后得到表面改性的二氧化铬磁粉。在表面改性的二氧化铬磁粉的制备过程中，超声震荡的时间优选为20-30分钟，真空干燥的温度优选为70-90℃，真空干燥的时间优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强螺丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将50‑60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10‑17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10‑17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5‑10重量份4，4’‑二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在5000‑8000A/m的磁场中取向，得到高强螺丝。

【技术特征摘要】
1.一种高强螺丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将50-60重量份环氧基改性的聚苯并咪唑、10-17.5重量份表面改性的玻璃纤维、10-17.5重量份表面改性的二氧化铬磁粉和5-10重量份4，4’-二羟基二苯甲酮置于高速混合机中混合，注塑成型，得到螺丝预制体；将所述螺丝预制体在5000-8000A/m的磁场中取向，得到高强螺丝。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧基改性的聚苯并咪唑按照如下方法制备：将聚苯并咪唑溶于第一溶剂中形成聚苯并咪唑溶液；在60-80℃搅拌条件下，向所述聚苯并咪唑溶液中加入KOH和环氧氯丙烷，反应4-8小时后，在去离子水中聚沉，离心分离，洗涤，真空干燥，得到环氧基改性的聚苯并咪唑。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的一种。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚苯并咪唑、第一溶剂、KOH和环氧氯丙烷的重量比为5∶(25-40)∶5∶(3-4)。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面改性的玻璃纤维按照如下方法制备：将环氧基偶联剂KH560加入乙醇中，超声震荡，分批次等量加入至装有玻璃纤维的圆底烧瓶中，并利用机械搅拌器作为打散装置进行干法...

【专利技术属性】
技术研发人员：施仑，吴日旺，
申请(专利权)人：宁波群力紧固件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33