[發明專利]改性塑料制品及其在制備火車敞車下側門的用途

無效

• 申請號: 200710049207.8
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN101314268A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 朱波
• 申請（專利權）人: 朱波
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B27/04;B32B27/18;B32B3/08;E06B3/70;E06B5/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 武森濤

技術領域

本發明涉及一種改性塑料制品，尤其是在制備火車敞車下側門中的用途，屬于工程塑料領域。

背景技術

在我國鐵路運輸中，煤炭、礦石等工況最復雜，對敞車下側門的要求更高。其基體最初采用松木制作，平板結構，厚度50mm，重量75kg，腐蝕嚴重，木材資源浪費大。在80年代后，開始采用各種鋼材壓型結構制作，厚度5-6mm，重量58-70kg，使用壽命7-10年，鋼制下側門易腐蝕、變形，修換率高。針對這些問題，有關單位提出了采用新型非金屬材料替代金屬的新任務：比如采用鑄型尼龍、玻璃鋼、竹材等非金屬材料。尼龍機械強度好、韌性好、耐磨性好，但吸水性較大且成本很高。玻璃鋼密度小、強度高，耐腐蝕，剛性好，耐高溫，但是低溫性能差，沖擊易開裂，且不易回收。超高分子量聚乙烯等工程塑料，具有突出的韌性、耐磨損、耐腐蝕、耐沖擊、自潤滑、摩擦系數小、耐低溫等優良特性，即使在-270℃，其力學性能、化學性能和電性能都很好。但是剛性差，純的超高分子量聚乙烯的模量約1GPa。為了彌補這些不足和進一步提高其耐磨性可對塑料基體進行填料改性，如超細玻璃微珠、二硫化鉬、滑石粉、玻璃纖維、碳纖維，碎布、絲布、絲網石棉增強，但是這些改性塑料的剛性仍然不足以在敞車下側門等工況環境復雜、惡劣的條件下使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種既保持塑料固有的耐磨損、耐腐蝕、耐沖擊等優良性能，又增強其硬度、強度的改性塑料制品，為工業應用特別是火車敞車下側門提供一種新的選擇。

本發明的技術方案是提供一種改性塑料制品：其特征在于它的基體由多層的改性塑料融合而成，其中，外層是工作層，抗沖擊能力強，并抗老化(抗紫外線)；中間層采用礦石粉填充改性塑料是為了增強強度。

本發明所述改性塑料是指在塑料原料中添加礦石粉、玻璃微珠、玻璃纖維粉、玻璃鱗片等制備而成，包括礦石粉填充塑料、玻璃微珠填充塑料、玻璃纖維增強塑料等等。所述塑料原料可以是高密度聚乙烯(分子量100萬以下)、特高分子量聚乙烯(分子量100萬-150萬)、超高分子量聚乙烯(分子量150萬以上)、改性聚丙烯、尼龍(包括澆鑄尼龍)、聚氯乙烯等。

其中，所述塑料制品的基體四周鑲嵌有骨架作為加強筋，骨架材料可以是管或棒狀的金屬材料、玻璃材料、陶瓷材料，可以達到增強塑料制品四周的強度，使得塑料制品不易變形。所述基體可以為平板矩形，其骨架由角鋼和直鋼條構成，其中角鋼嵌入四角，直鋼條嵌入四邊，角鋼和直鋼條之間留有間隙。

上述塑料制品可以制成火車敞車下側門，它是三層結構，第一層底層為工作層，要求耐磨、耐腐蝕，抗沖擊，第二層中間層，要求剛性好，強度高，不易變形，第三層為表面層，要求美觀，抗老化，耐腐蝕等。

加強層為礦石粉填充塑料，優選石英沙或鑄石粉填充塑料。其原料配比為：以塑料原料為100份計(本文以下均指重量份)，添加50—250份石英沙或鑄石粉等礦石粉、0.0005-0.001份硅烷偶聯劑。

工作層和表面層是改性塑料：優選玻璃微珠、玻璃纖維或玻璃鱗片改性塑料，其原料配比為：以塑料原料為100份計，添加10—30份玻璃微珠、玻璃纖維或玻璃鱗片，0.0005-0.001份硅烷偶聯劑。

所述硅烷偶聯劑可以是A系列或KH系列，優選KH系列。

為了進一步提高塑料制品的強度和耐沖擊能力，可以在中間層加入纖維絲布、纖維絲網等材料。

為了適應不同的視覺要求，表面層可以添加適量的著色劑，比如碳黑、工業顏料等。為了抗老化，也可以在表面層增加抗老化劑，比如紫外吸收劑。當然，表面層也可以是以其它工程塑料添加抗老化劑制備而成。

本發明塑料制品的制備方法是模壓工藝，具體包括以下步驟：

a、分別按照配方稱取原料，準備中間層和上下兩層的塑料原料，并分別密封攪拌均勻備用；

b、依次在模具中鋪底層料，中間層料，然后安置四周骨架，最后鋪上層料，合模；

c、加熱的同時加壓：從室溫升至塑料原料融化溫度，壓力不超過50kg/cm²。

d、降溫加壓：降溫的同時繼續加壓，使得壓力達到50kg/cm²，最后脫模、整形即得。

本發明提供的改性塑料制品原材料易得，方法簡單易行，不需特殊設備；制備得到得改性塑料制品，耐摩擦，耐腐蝕，吸水率底，且抗彎曲強度高，抗沖擊能力好、抗拉伸強度高、尤其低溫沖擊能力優異。是一種性能優良的塑料制品，特別適用于工況復雜，惡劣的環境下對耐磨、耐腐蝕、抗沖擊能力、抗彎曲強度要求高的條件。

附圖說明