一种耐高温组件筒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温组件筒的制备方法，涉及金属表面处理技术领域。本发明专利技术在制备耐高温组件筒时，先将铸铁边角料熔融浇筑，氮气冷却成型，再通过六刀铣床加工成组件筒，将炭黑进行氧化后，再依次和一氯乙酸、三乙氧基(3

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温组件筒的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属表面处理
，具体为一种耐高温组件筒的制备方法。

技术介绍

[0002]纺丝机是一种使成纤聚合物溶液或熔体形成丝状物的机器。根据纤维纺丝方法不同，纺丝机分为湿法纺丝机、熔体纺丝机、干法纺丝机三种类型。熔体纺丝机用于涤纶、锦纶和丙纶等的纺丝设备。特点是熔体细流遇冷风凝固成纤维，冷风是经高效过滤器、调节阀、导流装置后均匀地吹向细流的。
[0003]熔体纺丝机的组件筒处于高温工作环境，易产生高温腐蚀，且在工作过程中常挤压搅拌挤出喷丝，纺丝过程中组件筒和其他组件发生摩擦碰撞易造成磨损，因此使组件筒具有良好的耐高温腐蚀和耐磨损性能是制得研究的，具有广大的市场需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐高温组件筒的制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]一种耐高温组件筒的制备方法，其特征在于，所述耐高温组件筒是对组件筒进行抛光后和酸洗后，将改性炭黑喷涂在表面干燥制得表面处理后的组件筒，用正硅酸乙酯和二甲基二甲氧基硅烷对表面处理后的组件筒进行二次表面处理制得。
[0006]作为优化，所述组件筒是由铸铁边角料熔融浇筑，氮气冷却成型，再通过六刀铣床加工而成。
[0007]作为优化，所述改性炭黑是对炭黑进行氧化后，再依次和一氯乙酸、三乙氧基(3
‑
环氧丙基氧丙基)硅烷反应制得
[0008]作为优化，所述耐高温组件筒的制备工艺主要包括以下制备步骤：
[0009](1)电磁运输熔炼：通过电磁铁悬挂运输铸铁边角料，附加30～40kHz超声振动使灰尘脱落，将铸铁边角料运输至高温熔炼炉中，并通入惰性气体进行保护，高温熔炼，制得铸铁熔液；
[0010](2)氮气冷却：将铸铁熔液浇注在铸型内，在氮气氛围中冷却至1200～1300℃取出并架起，静置3～5h，再通入氮气，逐步降温至10～20℃并静置4～6h，在氮气中通过六刀铣床加工成组件筒；
[0011](3)改性炭黑的制备：将羧基化炭黑、三乙氧基(3
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环氧丙基氧丙基)硅烷、四丁基溴化铵和N,N
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二甲基甲酰胺按质量比5：1：1：30～6：2：1：40混合均匀，在氮气氛围中，80～90℃，800～1000r/min搅拌反应2～3h，在40～50℃，1～2kPa静置8～10h，制得改性炭黑；
[0012](4)表面处理：对组件筒进行预处理，将改性炭黑、聚乙二醇、纯水和无水乙醇按质量比1：1：1：3～2：1：2：4混合均匀，在20～30℃，800～1000r/min搅拌4～6min后，以0.01～0.02g/cm2的量喷涂在预处理组件筒的表面，在40～50℃，1～2kPa干燥20～30min，重复喷涂干燥3～5次，在氮气氛围中，130～150℃中干燥40～50min，用无水乙醇清洗表面3～5次，
在40～50℃，1～2kPa干燥3～4h，得到表面处理后的组件筒；
[0013](5)二次表面处理：将表面处理后的组件筒浸没在质量分数15～20％的氨水中，在10～20℃，30～40kHz超声的条件下，添加正硅酸乙酯和二甲基二甲氧基硅烷，添加结束后继续超声15～20min，取出并用无水乙醇浸洗3～5min，在40～50℃，1～2kPa干燥3～4h，制得耐高温组件筒。
[0014]作为优化，步骤(1)所述高温熔炼的工艺参数为：在100～120℃保温15～20min，在600～800℃保温20～30min，在1600～1800℃保温60～80min。
[0015]作为优化，步骤(2)所述通入氮气的方法为：以低于出气口50～60℃的温度，从下端以1～5L/min的气体流量通入氮气。
[0016]作为优化，步骤(3)所述羧基化炭黑的制备方法为：将炭黑与质量分数为90～98％的浓硫酸按质量比1：10～1：15混合均匀，加入炭黑质量1～1.2倍的高锰酸钾，在50～60℃，30～40kHz超声波振荡的条件下反应4～6h，再将温度控制在1～5℃，加入炭黑质量0.1～0.3倍的过氧化氢，以800～1000r/min的转速搅拌10～15min后，再放入离心机中，在6000～8000r/min的转速离心下分离得氧化炭黑，将氧化炭黑用纯水洗涤3～5次，再与氧化炭黑质量100倍的纯水混合均匀，再加入氧化炭黑质量20～30倍的氢氧化钠和氧化炭黑质量15～25倍的一氯乙酸，在50～60℃，30～40kHz超声波振荡的条件下反应3～4h，离心分离并用纯水洗涤3～5次，在
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10～
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5℃温度，5～10Pa压力下干燥4～6h，制备而成。
[0017]作为优化，所述炭黑的粒径小于100nm。
[0018]作为优化，步骤(4)所述预处理的方法为：用高速旋转的抛光轮对组件筒进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.6～0.1μm，再浸泡在质量分数3～5％的盐酸溶液中3～5min，用无水乙醇清洗表面3～5min，在氮气氛围中，40～50℃，50～100Pa干燥8～10h。
[0019]作为优化，步骤(5)所述添加正硅酸乙酯和二甲基二甲氧基硅烷的方法为：在40～50min内匀速添加氨水质量0.006～0.008倍的正硅酸乙酯和氨水质量0.03～0.05倍二甲基二甲氧基硅烷。
[0020]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0021]本专利技术在制备耐高温组件筒时，先对组件筒进行抛光后和酸洗后，将改性炭黑喷涂在表面干燥制得表面处理后的组件筒，用正硅酸乙酯和二甲基二甲氧基硅烷对表面处理后的组件筒进行二次表面处理制得耐高温组件筒。
[0022]首先，将铸铁边角料熔融浇筑，氮气冷却成型，再通过六刀铣床加工成组件筒，氮气冷却过程中，氮原子渗入组件筒金属表层，渗入的氮一方面由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁，一方面与其他微量元素结合形成各种氮化物，这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，从而提高耐高温组件筒的耐高温腐蚀性能和耐磨损性能。
[0023]其次，将炭黑进行氧化后，再依次和一氯乙酸、三乙氧基(3
‑
环氧丙基氧丙基)硅烷反应制得改性炭黑，用改性炭黑进行表面处理，改性炭黑上面的三乙氧基硅基可水解成硅羟基连接在金属表面，形成炭黑保护层，而提高了耐高温腐蚀性能和耐磨损性能；二次表面处理在表面生长有聚硅氧烷链段，聚硅氧烷链段表面能小，组件筒表面的摩擦系数降低，从而提高了耐磨损性能。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为了更清楚的说明本专利技术提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的耐高温组件筒的各指标测试方法如下：
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温组件筒的制备方法，其特征在于，所述耐高温组件筒是对组件筒进行抛光后和酸洗后，将改性炭黑喷涂在表面干燥制得表面处理后的组件筒，用正硅酸乙酯和二甲基二甲氧基硅烷对表面处理后的组件筒进行二次表面处理制得。2.根据权利要求1所述的一种耐高温组件筒的制备方法，其特征在于，所述组件筒是由铸铁边角料熔融浇筑，氮气冷却成型，再通过六刀铣床加工而成。3.根据权利要求1所述的一种耐高温组件筒的制备方法，其特征在于，所述改性炭黑是对炭黑进行氧化后，再依次和一氯乙酸、三乙氧基(3
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环氧丙基氧丙基)硅烷反应制得。4.根据权利要求1所述的一种耐高温组件筒的制备方法，其特征在于，所述耐高温组件筒及其制备方法主要包括以下工艺步骤：(1)电磁运输熔炼：通过电磁铁悬挂运输铸铁边角料，附加30～40kHz超声振动使灰尘脱落，将铸铁边角料运输至高温熔炼炉中，并通入惰性气体进行保护，高温熔炼，制得铸铁熔液；(2)氮气冷却：将铸铁熔液浇注在铸型内，在氮气氛围中冷却至1200～1300℃取出并架起，静置3～5h，再通入氮气，逐步降温至10～20℃并静置4～6h，在氮气中通过六刀铣床加工成组件筒；(3)改性炭黑的制备：将羧基化炭黑、三乙氧基(3
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环氧丙基氧丙基)硅烷、四丁基溴化铵和N,N
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二甲基甲酰胺按质量比5：1：1：30～6：2：1：40混合均匀，在氮气氛围中，80～90℃，800～1000r/min搅拌反应2～3h，在40～50℃，1～2kPa静置8～10h，制得改性炭黑；(4)表面处理：对组件筒进行预处理，将改性炭黑、聚乙二醇、纯水和无水乙醇按质量比1：1：1：3～2：1：2：4混合均匀，在20～30℃，800～1000r/min搅拌4～6min后，以0.01～0.02g/cm2的量喷涂在预处理组件筒的表面，在40～50℃，1～2kPa干燥20～30min，重复喷涂干燥3～5次，在氮气氛围中，130～150℃中干燥40～50min，用无水乙醇清洗表面3～5次，在40～50℃，1～2kPa干燥3～4h，得到表面处理后的组件筒；(5)二次表面处理：将表面处理后的组件筒浸没在质量分数15～20％的氨水中，在10～20℃，30～40kHz超声的条件下，添加正硅酸乙酯和二甲基二甲氧基硅烷，添加结束后继续超声15～20min...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭，张弛，徐英，
申请(专利权)人：苏州德格斯精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：