CN103978704B - 一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高工程塑料等高聚合物耐磨材料的硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺，该工艺采用连续性降温回火技和设备将工程塑料零部件在零下150‑零下190℃之间进行超低温深冷处理，并进行多次低温冷热冲击处理。本方法可以大幅度提高此类零部件的强度和耐磨性能，扩大其作为新型耐磨材料的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺。
背景技术
工程塑料，如聚氨酯等高分子聚合物，其具有很好的润滑性，正在逐步取代传统的金属耐磨材料而广泛地应用于机械行业中，但是其硬度和耐磨性往往不能达到使用要求，因而在进一步推广使用中受到一定的限制。
深冷技术，尤其是在低于100℃以下的超深冷技术，为提高高分子聚合物的物理性能提供了新的工艺处理途径。目前，认为高分子聚合物的分子在超深冷条件下会发生结构的松弛，但是在此后的回温过程中，分子间可以在最低能量原则下，通过相互配对形成更加有序和紧密的结构，从而使其耐磨性的一提高。然而，由于高分子聚合物分子结构混乱，分子重组不当需要长时间低温处理，并需要经过多次反复的温度冲击才能较好地实现。
目前，国内外提供的试验方法都局限于一次性深冷，而没有考虑到温度冲击对聚合物内部结构与性能改变的重要性，因而不能充分发挥深冷技术对高分子聚合物的作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺，包括以下步骤：
A、将工程塑料制成的零部件置于全自动数控深冷设备的深冷箱中，在数控程序控制下，以0.2-10℃/min的速度降温至-150--190℃，保温1-5小时；
B、之后将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
C、之后将深冷箱的温度再次降温至150--190 ℃，保温1-5小时；
D、之后再将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
E、之后再重复步骤C和步骤D，重复1-5次；
F、低温保温结束后，在数控程序控制下，深冷箱中的温度以0.2-10℃/min的升温速度逐步回温至升温至80-100℃,并保温2-4小时。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本方法采用一种低温区，即在-100℃到-200 ℃之间，对被深冷材料进行多次温度冲击，在高分子聚合物内部形成一定的“分子震荡”，促使分子间形成更好的藕和，达到通过深冷加强其耐磨，耐疲劳性而提高其使用寿命。
附图说明：
图1为本发明的温度曲线图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺的一种具体实施方式，包括以下步骤：
A、将工程塑料制成的零部件置于全自动数控深冷设备的深冷箱中，在数控程序控制下，以0.2-10℃/min的速度降温至-150--190℃，保温1-5小时；
B、之后将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
C、之后将深冷箱的温度再次降温至150--190 ℃，保温1-5小时；
D、之后再将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
E、之后再重复步骤C和步骤D，重复1-5次；
F、低温保温结束后，在数控程序控制下，深冷箱中的温度以0.2-10℃/min的升温速度逐步回温至升温至80-100℃,并保温2-4小时。
实施例1
A、将聚氨酯零部件置于全自动数控深冷设备之深冷箱中，在数控程序控制下，以0.2-10℃/min的速度降温至-150--190℃，保温1-5小时；
B、之后将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
C、之后将深冷箱的温度再次降温至-150--190 ℃，保温1-5小时；
D、之后再将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
E、之后将深冷箱的温度再次降温至-150--190 ℃，保温1-5小时；
F、之后再将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
G、之后将深冷箱的温度再次降温至-150--190 ℃，保温1-5小时；
H、低温保温结束后，在数控程序控制下，深冷箱中的温度以0.2-10℃/min的升温速度逐步回温至升温至80-100℃,并保温2-4小时。
处理后的结果如下表：
| 测试项目 | 非深冷试块 | 深冷试块 | 执行标准 |
| 拉伸强度 | 25.95 MPa | 33.45 MPa | GB/T518-2009 |
| 断裂伸长率 | 406% | 327% | GB528-2009 |
| 撕裂强度 | 45.5kN/m | 57.8kN/m | GB/T529-2008 |
| 剥离强度 | 2.5 kN/m | 1.9kN/m | GB/T 7760-2003 |
| 邵氏A强度 | 77 | 90 | GB/T531.1-2008 |
| 阿克隆磨耗 | 0.032 cm3/1.61km | 0.022cm3/1.61km | HG/T2073-2005 |
高聚合物分子在超低温下会松弛，而在反复的温度冲击过程中，分子会按照最低能规律重新组合，造成更紧密的结构，从而增加其硬度和耐磨性；通过该方法处理过的工程塑料制成的零部件，不存在尺寸变化等情况，可以直接使用。
本方法采用一种低温区，即在-100℃到-200 ℃之间，对被深冷材料进行多次温度冲击，在高分子聚合物内部形成一定的“分子震荡”，促使分子间形成更好的藕和，达到通过深冷加强其耐磨，耐疲劳性而提高其使用寿命。
Claims (3)
1.一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A、将工程塑料制成的零部件置于全自动数控深冷设备的深冷箱中，在数控程序控制下，以0.2-10℃/min的速度降温至-150--190℃，保温1-5小时；
B、之后将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
C、之后将深冷箱的温度再次降温至-150--190 ℃，保温1-5小时；
D、之后再将深冷箱的温度初步升温至-80--120 ℃，保温1-5小时；
E、之后再重复步骤C和步骤D，重复1-5次；
F、低温保温结束后，在数控程序控制下，深冷箱中的温度以0.2-10℃/min的升温速度逐步回温至80-100℃,并保温2-4小时。
2.根据权利要求1所述一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺，其特征在于：所述工程塑料为聚氨酯。
3.根据权利要求1所述一种提高工程塑料硬度和耐磨性能的连续性深冷处理工艺，其特征在于：将步骤C和步骤D重复2次。
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| US5447035A (en) * | 1993-04-19 | 1995-09-05 | Leading Edge, Incorporated | Method of treating brake pads |
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