[發明專利]一種用于酚醛塑料槽筒表面改性的制備方法

無效

• 申請號: 201210318753.8
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102817017A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 梁小平;任素娥;劉磊;李冬梅;王化平;劉建;李建新;王虹
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C23C18/20
• 分類號: C23C18/20;C23C18/28;C23C18/32
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技術領域

本發明屬于表面工程領域，特別涉及一種用于酚醛塑料槽筒表面改性的制備方法。

背景技術

槽筒是槽筒式絡筒機上的重要卷繞部件之一，是重要核心工藝零件。槽筒形狀通常是一個圓柱溝槽凸輪，在它的圓周面上，沿軸向刻制有一條封閉的往復螺旋溝槽。在它的圓周面上，沿軸向刻制有一條封閉的往復螺旋溝槽。槽筒主要工作部位是槽筒圓周表面的螺旋槽，絡紗時主要利用槽簡上螺旋型溝槽實現紗線的圓周運動和沿軸向方向的往復運動，使紗線以螺旋線的形狀均勻地卷繞在筒管的表面而形成筒子。由于槽筒外表面和溝槽表面與紗線長期的高速摩擦，造成槽筒極易磨損進而報廢。因此，它逐漸成為紡織機械中關鍵損耗件之一，國內外對此都很重視。

目前，國內廣泛生產和使用的主要是酚醛塑料槽筒，但是從性能上來看存在著不足：首先，高速運轉下，酚醛塑料槽筒與紗筒表面易摩擦起電，造成絕緣電阻很高(1013～1016Ω)，產生的靜電無法泄漏，導致塑料槽筒的表面形成了較強的靜電場，而靜電場的產生會給導紗與并紗帶來十分不利的影響；其次，酚醛塑料槽筒的硬度低(30～40HBS)，耐磨性較差，在連續的干摩擦條件下，塑料槽筒的使用壽命為僅為3個月左右，全國每年造成將近3000萬元的經濟損失。與耐磨性好但成本較高的鋁合金、不銹鋼等槽筒相比，酚醛塑料槽筒因低成本和良好的可加工性仍然在絡筒機上廣泛應用，但因其低耐磨性和非導電性極大影響紗線質量，紡織業希望有導電、耐磨價廉的新型酚醛塑料槽筒，以適應絡化纖紗的需要。

由于槽筒的主要磨損部位為外表面及溝槽部分，因此可以僅對酚醛塑料的表面進行改性，可以有效地節約成本，提高資源、能源有效利用率?；瘜W鍍技術(Eletroless?Plating)由于具有工藝簡單，獲得鍍層性能優越，且適用于任意復雜形狀的工件表面等特點而得到了越來越多的重視，并且可直接鍍在各種基體上。槽筒溝槽最窄的部分只有3.5mm，最深部分可達21.5mm，對于如此異型構件采用化學鍍進行表面改性具有不可比擬的優勢。

發明內容

針對現有酚醛塑料槽筒耐磨性較差的現狀，本發明擬解決的技術問題是，設計一種用于酚醛塑料槽筒表面改性的制備方法。該方法可以有效提高槽筒的耐磨性，并且簡單易操作。

本發明提供的一種用于酚醛塑料槽筒表面改性的制備方法，包括如下步驟：

(1)酚醛塑料槽筒表面預處理；

①將酚醛塑料槽筒打磨拋光后清洗，然后在100～120℃溫度下干燥8h～10h。

②將①中清洗好的槽筒浸入到由氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液組成的混合溶液中，溫度控制在50～60℃，隨后用去離子水清洗，然后浸入到磷酸溶液中，完成后用去離子水清洗。

③將②中槽筒浸入到雙氧水和硫酸組成的混合液中浸漬0～10min，取出后用去離子水清洗。

(2)酚醛塑料槽筒表面敏化活化；

①將(1)中步驟③處理后的槽筒浸入到由氯化亞錫和鹽酸組成的敏化液中，浸漬5～10min，然后用去離子水清洗。

②將①中清洗好敏化試樣浸入到由氯化鈀和鹽酸的活化液中，常溫下浸漬2～5min，然后用去離子水清洗。

(3)酚醛塑料槽筒表面化學鍍；

將(2)中步驟②清洗好槽筒放入到由硫酸鎳、乳酸、丙酸組成的混合液A中，然后將A液放入到水浴中加熱，將由次亞磷酸鈉，無水乙酸鈉，硫脲組成的緩和B液倒入到A液中，在一定的溫度和pH值條件下進行45～60min化學鍍，即可得到可提高酚醛塑料槽筒耐磨性的鎳-磷合金化學鍍層。

預處理過程用的所述氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液的濃度分別為0.5～1.5mol/L和0.5～1.5mol/L。

所述磷酸與去離子水體積比為1∶3～1∶5。

所述雙氧水和硫酸組成的混合液中，二者的體積比為1∶3.5～1∶5.5。

敏化液中所述氯化亞錫和鹽酸的濃度分別為8～12g/L和35～45ml/L。

活化液中所述氯化鈀和鹽酸的濃度分別為0.1～0.4g/L，55～65ml/L。

化學鍍過程中所述混合液A中硫酸鎳、乳酸和丙酸的濃度分別為28～40g/L、6～10g/L和6～10g/L。

所述混合液B中次亞磷酸鈉、無水乙酸鈉和硫脲的濃度分別為22～34g/L、10～20g/L和0.5～1mg/L。

所述化學鍍液溫度為80～95℃。

所述化學鍍液pH控制在4.4～5.4。

本發明的有益效果為：