[0080] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定,更非将本发明的保护范围局限于此。
[0081] 下面,分别对本发明的高分子材料和真空组合泵进行描述。
[0082] 高分子材料
[0083] 制备例:改性硫酸钙晶须的制备
[0084] A1:将硫酸钙晶须裁剪成0.3mm的长度,加入到足量的无水乙醇中,超声波清洗25分钟,过滤,将清洗后硫酸钙晶须用去离子水洗涤2-3次,捞出,充分干燥,得到洁净硫酸钙晶须;
[0085] A2:将洁净硫酸钙晶须加入到为其9倍质量的无水乙醇中,再缓慢加入正硅酸异丙酯的无水乙醇溶液(所述洁净硫酸钙晶须与正硅酸异丙酯的质量比为1:0.5,所述正硅酸异丙酯的质量百分比浓度为25%),搅拌反应50分钟,过滤,将所得晶须用去离子水充分洗涤3-4次,干燥,将得到的干燥后晶须在320℃下煅烧35分钟,自然冷却至室温,即得到所述改性硫酸钙晶须。
[0086] 实施例1
[0087] S1:按照2:1:1的重量比,称取酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS树脂)和聚氯乙烯,并使用高速混合机进行充分均匀混合,得到80重量份树脂母料;
[0088] S2:向上述树脂母料中加入1重量份制备例得到的改性硫酸钙晶须、1重量份稳定剂二巯基乙酸异辛酯二甲基锡、3重量份增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、0.4重量份纳米炭黑、3重量份硫代二丙酸二月桂酸酯、1重量份双组分抗氧剂(为质量比1:1的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯的混合物)、0.8重量份粘结促进剂式(I)化合物、6重量份助剂(为羧乙基纤维素与羟基磷灰石的等质量混合物,所述羟基磷灰石的粒度为100-150目)和0.98重量份有机硅烷偶联剂β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(为总用量1.4重量份的70%),继续在高速混合机中充分均匀混合,然后出料,并使用螺杆挤出机进行充分剪切分散,得到基料;
[0089] S3:向基料中加入0.6重量份固化剂3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷和剩余的为0.42重量份有机硅烷偶联剂β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(为总用量1.4重量份的30%),充分均匀混合后挤出造粒,从而得到所述新型高分子材料,将其命名为CL1。
[0090] 实施例2
[0091] S1:按照2:1:1的重量比,称取酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS树脂)和聚氯乙烯,并使用高速混合机进行充分均匀混合,得到80重量份树脂母料;
[0092] S2:向上述树脂母料中加入0.5重量份制备例得到的改性硫酸钙晶须、2重量份稳定剂二巯基乙酸异辛酯二甲基锡、2重量份增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、0.8重量份纳米炭黑、2重量份硫代二丙酸二月桂酸酯、1.6重量份双组分抗氧剂(为质量比1:2的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯的混合物)、0.5重量份粘结促进剂式(I)化合物、8重量份助剂(为羧乙基纤维素与羟基磷灰石的等质量混合物,所述羟基磷灰石的粒度为100-150目)和1.6重量份有机硅烷偶联剂β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(为总用量2重量份的80%),继续在高速混合机中充分均匀混合,然后出料,并使用螺杆挤出机进行充分剪切分散,得到基料;
[0093] S3:向基料中加入1重量份固化剂3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷和剩余的为0.4重量份有机硅烷偶联剂β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(为总用量2重量份的20%),充分均匀混合后挤出造粒,从而得到所述新型高分子材料,将其命名为CL2。
[0094] 实施例3
[0095] S1:按照2:1:1的重量比,称取酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS树脂)和聚氯乙烯,并使用高速混合机进行充分均匀混合,得到80重量份树脂母料;
[0096] S2:向上述树脂母料中加入0.75重量份制备例得到的改性硫酸钙晶须、1.5重量份稳定剂二巯基乙酸异辛酯二甲基锡、2.5重量份增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、0.6重量份纳米炭黑、2.5重量份硫代二丙酸二月桂酸酯、1.3重量份双组分抗氧剂(为质量比1:1.5的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯的混合物)、0.65重量份粘结促进剂式(I)化合物、7重量份助剂(为羧乙基纤维素与羟基磷灰石的等质量混合物,所述羟基磷灰石的粒度为100-150目)和
1.35重量份有机硅烷偶联剂β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(为总用量1.8重量份的75%),继续在高速混合机中充分均匀混合,然后出料,并使用螺杆挤出机进行充分剪切分散,得到基料;
[0097] S3:向基料中加入0.8重量份固化剂3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷和剩余的为0.45重量份有机硅烷偶联剂β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(为总用量1.8重量份的25%),充分均匀混合后挤出造粒,从而得到所述新型高分子材料,将其命名为CL3。
[0098] 对比例1-3
[0099] 除未对硫酸钙晶须进行改性外(即只加入相同重量份的硫酸钙晶须),分别以与实施例1-3的相同方法而顺次实施了对比例1-3,将得到的高分子材料顺次命名为D1、D2和D3。
[0100] 对比例4-9
[0101] 对比例4-6:除将其中的稳定剂替换为二月桂酸二正丁基锡外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例4-6,将得到的高分子材料顺次命名为D4、D5和D6。
[0102] 对比例7-9:除将其中的稳定剂替换为亚磷酸三壬基苯酯外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例7-9,将得到的高分子材料顺次命名为D7、D8和D9。
[0103] 对比例10-15
[0104] 对比例10-12:除将其中的增韧剂替换为乳胶粉外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例10-12,将得到的高分子材料顺次命名为D10、D11和D12。
[0105] 对比例13-15:除将其中的增韧剂替换为聚ε-己内酯外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例13-15,将得到的高分子材料顺次命名为D13、D14和D15。
[0106] 对比例16-24
[0107] 对比例16-18:除将其中的有机硅烷偶联剂替换为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例16-18,将得到的高分子材料顺次命名为D16、D17和D18。
[0108] 对比例19-21:除将其中的有机硅烷偶联剂替换为苯氨基甲基三乙氧基硅烷外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例19-21,将得到的高分子材料顺次命名为D19、D20和D21。
[0109] 对比例22-24:除将其中的有机硅烷偶联剂替换为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例22-24,将得到的高分子材料顺次命名为D22、D23和D24。
[0110] 对比例25-30
[0111] 对比例25-27:除将双组分抗氧剂替换成为原来总质量的单一组分(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例25-27,将得到的高分子材料顺次命名为D25、D26和D27。
[0112] 对比例28-30:除将双组分抗氧剂替换成为原来总质量的单一组分1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例28-30,将得到的高分子材料顺次命名为D28、D29和D30。
[0113] 对比例31-33
[0114] 除将粘结促进剂替换为式(II)化合物外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例31-33,将得到的高分子材料顺次命名为D31、D32和D33。
[0115] 对比例34-39
[0116] 对比例34-36:除将固化剂替换为5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例34-36,将得到的高分子材料顺次命名为D34、D35和D36。
[0117] 对比例37-39:除将固化剂替换为4,4'-二氨基双环己基甲烷外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例37-39,将得到的高分子材料顺次命名为D37、D38和D39。
[0118] 对比例40-42
[0119] 除分别在步骤S2中一次性加入所有的有机硅烷偶联剂(即在步骤S3中未加入有机硅烷偶联剂)外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例40-42,将得到的高分子材料顺次命名为D40、D41和D42。
[0120] 对比例43-45
[0121] 除分别在步骤S3中一次性加入所有的有机硅烷偶联剂(即在步骤S2中未加入有机硅烷偶联剂)外,其它操作均不变,从而重复实施了实施例1-3,顺次得到对比例43-45,将得到的高分子材料顺次命名为D43、D44和D45。
[0122] 性能测试试验
[0123] 为了进行相应的性能测试,将实施例和对比例得到的高分子材料进行注塑成型,从而得到测试样品。
[0124] 1、拉伸强度和弯曲强度的测定
[0125] 根据国家标准GB/T 1040-92对测试样品进行拉伸强度和弯曲强度的测定,具体结果见下表1。
[0126] 表1.不同样品的强度
[0127]
[0128] 由此可见:1、当硫酸钙晶须并未进行本发明方法的改性时,导致强度有显著的降低(见D1-D3);2、当改变增韧剂(见D10-D15)、有机硅烷偶联剂(见D16-D24)、粘结促进剂(见D31-D33)和固化剂(见D34-D39)的种类时,均导致拉伸强度有显著的降低,即便是采用与粘结促进剂(I)化合物非常类似的(II)化合物,或者采用与固化剂3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷非常类似的4,4'-二氨基双环己基甲烷,也导致拉伸强度具有明显降低。
[0129] 所有的这些,都证明了对于这些具体组分的选择是非显而易见的,且能够取得相互之间意想不到的促进和协同效果。
[0130] 还可以看出,当有机硅烷偶联剂在制备方法中,当如本发明所述在步骤S2和S3中分步骤分批次加入时,能够取得最好的技术效果。而当全部在S2中一次性加入时或者全部在S3中一次性加入时(见D40-D45),也导致强度有了大幅度的降低,原因应该是当分批次加入时,有机硅烷偶联剂能够先在步骤S2中发挥初始偶联,而当在步骤S3中再次混合时能再次进行深度偶联,从而可以取得最好的偶联效果,产生了最为优异的强度。
[0131] 2、耐候性测试
[0132] 将上述实施例和对比例制得的高分子材料注塑成型得到塑料片,先按照GB/T 1040-92进行拉伸强度的测定,并记录各自的拉伸数据(也即上表1中的具体数据),然后按照GB/T 16422.2进行氙灯老化耐候实验测试,在测试500小时后,观察其表面形态,并再次测量其拉伸强度,进一步考察其老化性,结果见下表2。
[0133] 表2.耐候性测试结果
[0134]
[0135] 其中,对于“表面形态”而言,“√√”表示表面状况良好,与初始状态无差异;“√”表示表面有鼓泡、粉末、老化层或者裂纹出现,与初始状态相比,明显可以看出存在表面老化现象,“×”表示表面有严重的老化程度,要更劣于“√”。对于拉伸强度降低率(%)而言,降低率越小,则证明老化程度越轻,而降低率越大,则证明老化程度越严重,从而无法保持原来的拉伸强度。
[0136] 由此可见,本发明的具有特定组合和特定制备方法得到的高分子材料具有优异的耐候性,而当改变其中的某些组分如硫酸钙晶须未改性、稳定剂、增韧剂、抗氧剂、粘结促进剂和固化剂时,都将导致耐候性有显著的降低,尤其是将双组分抗氧剂替换为单一组分(见D25-D30)时,以及改变固化剂种类(见D34-D39)时,都将导致耐候性有显著变劣,这证明双组分抗氧剂之间能发挥意想不到的协同促进效果,以及证明了固化剂的种类对于耐候性有着显著的意想不到的影响。
[0137] 还可以看出,本发明的制备方法中,有机硅烷偶联剂的分步骤、分批次加入,同样影响着耐候性性能,虽然从表面形态上未能看出有所变劣,但实际的拉伸强度降低表明其仍有着一定程度的老化。
[0138] 综上所述,通过特定的组成选择和制备方法,可以得到具有优异综合性能的新型高分子材料,从而可将其用来制备本发明真空组合泵的空心管和/或水环转子和/或螺旋叶片,从而使得其具有更好的使用寿命和良好的工作状态。
[0139] 真空组合泵
[0140] 如图1和图2共同所示,本发明提供了一种真空组合泵,其包括底座1,底座1上设有水环真空泵2和罗茨真空泵3,水环真空泵2包括水环泵体201,水环泵体201内转动安装有水环转子,水环泵体201的顶部设有水环进气口202和水环出气口203,水环泵体201的一侧设有工作液进口204和工作液出口,水环转子的传动轴贯穿水环泵体201,罗茨真空泵3包括罗茨泵体和转动安装于罗茨泵体内的罗茨转子,罗茨转子包括罗茨主动转子和罗茨被动转子,罗茨泵体与水环泵体201固定连接,罗茨泵体上设有罗茨进气口302和罗茨出气口301,水环转子的传动轴一端连接电动机4,另一端固定连接罗茨转子的传动轴,水环转子的传动轴连接罗茨主动转子的传动轴,罗茨出气口301连接水环进气口202,这样也就是传统意义上的罗茨真空泵3作为前级泵,提高了组合泵的抽真空效率,延长了水环真空泵2的使用寿命。
[0141] 如图3和图4共同所示,水环转子18上设有若干螺旋叶片17,所有螺旋叶片17均顺时针螺旋,每条螺旋叶片17在水环转子18的轴向上中心对称设置,具体的说,螺旋叶片17在水环转子18上从端部向中心延伸,到达中心轴后,又对称向另一端延伸。水环转子18沿轴向的形状为腰鼓形,水环转子18两端的螺旋叶片17的宽度小于水环转子18中心的螺旋叶片17的宽度。经过试验,通过使用这种结构形式的水环转子18,极限压强可达到4000-6000Pa,大大提高了水环真空泵2的工作效率。
[0142] 水环转子18上设有若干周向延伸的加强筋19,所有螺旋叶片17均与加强筋19相连,水环转子18与螺旋叶片17设置为一体,采用注塑工艺一体成型,强度高,适合批量生产。
[0143] 所述水环转子18和/或螺旋叶片17的材质并没有特别的限定,例如可由常规高分子材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等中的任意一种制成,但优选由本发明的所述新型高分子材料制成。
[0144] 如图5和图6共同所示,工作液进口204连接一除杂箱体5,除杂箱体5具有一密闭的除杂空腔16,除杂箱体5设有连通除杂空腔16的进液口7和出液口8,出液口8连接工作液进口204,除杂箱体5上设有若干根贯穿除杂空腔16的空心管6,空心管6的两端均敞口且与除杂空腔16不连通,每根空心管6内均插装有一永磁铁15,永磁铁15通常为磁铁棒,出液口8与工作液进口204之间设置三通9,该三通9一端连接出液口8,另一端通过第一截止阀10连接工作液进口204,还有一个端口通过第二截止阀11连接除锈管道,便于排出铁锈。空心管6为非导磁体,所述空心管6的材质并没有特别的限定,例如可由常规高分子材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等中的任意一种制成,但优选由本发明的所述新型高分子材料制成。
[0145] 为了进一步的除去工作液中的杂质,除杂空腔16内倾斜设置一滤网12,该滤网12靠近进液口7位置,并且在滤网12底部的除杂箱体5上设置一排杂口13,该滤网12的倾斜方向刚好从进液口7的位置延伸至排杂口13的位置,随着工作液的流动,滤网12上的杂质可以及时被工作液冲刷下来,不会滞留在滤网12上,以避免影响流量,排杂口13连接第三截止阀14,可以及时将滤网12上冲刷下来的杂质排出。
[0146] 进液口7和出液口8不同轴设置,作为一种较佳的使用,进液口7和出液口8分别位于箱体的体对角线位置,最大限度的使得流经除杂空腔16的工作液经过磁性空间,除去工作液中的铁性杂质。
[0147] 维护时,在空心管6内插装永磁铁15,工作液首先从进液口7进入除杂箱体5,经过滤网12的过滤后流经空心管6,然后由出液口8流出,再进入水环真空泵2的工作液进口204,经过除杂箱体5后,工作液中的大颗粒杂质以及铁性微粒都被除去,提高了工作液的洁净度,避免了水环真空泵2结垢后再处理难度大且结垢危害大的缺陷。工作过程中,如果工作液进口204的流量较低,说明滤网12被堵塞较严重,此时,可以打开第三截止阀14,关闭第一截止阀10和第二截止阀11,使用工作液冲刷滤网12,冲刷结束后可以继续使用;如果需要排除除杂空腔16内的铁性微粒,则关闭第一截止阀10,打开第二截止阀11,抽出所有空心管6内的永磁铁15,工作液便将空心管6上附着的铁性微粒冲刷下来,从第二截止阀11排出。整个过程可以在线维护,不用停机,大大节省了维护时间,提高了生产效率。
[0148] 应当理解,这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外,也应理解,在阅读了本发明的技术内容之后,本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型,所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。