一种剑杆织机用剑头及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及剑杆织机技术领域，尤其涉及一种剑杆织机用剑头及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 剑杆织机是目前应用最为广泛的无梭织机，除了具有无梭织机的高速、高自动化 程度、高效能生产的特点外，其积极引炜方式具有很强的品种适应性，能适应各类纱线的引 炜，加之剑杆织机在多色炜织造方面也有着明显的优势，可以生产多达16色炜纱的色织产 品。随着无梭织机取代有梭织机，织机的效率得到了极大的提高，无梭织机已经成为世界纺 织机行业发展的方向。
[0003] 剑杆织机是目前应用最为广泛的无梭织机，而剑头是剑杆织机引炜机构中的重要 元件，其性能的优劣直接关系到织物的质量和织机的生产效率。随着我国新型纺织机械的 发展，对纺织机械中的剑头零部件质量要求也越来越高，这些剑头零部件不但要有较好的 物理机械性能，而且还须有优良的加工性和较低的生产成本。剑头作为价格较高的消耗器 材，频繁更换无疑增加了织造成本，因此，剑杆织机用剑头不仅具有较高的耐磨性能，而且 还须强度够高。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题在于提供一种剑杆织机用剑头及其制备方法，该剑杆织机 用剑头强度高，耐磨性好。
[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种剑杆织机用剑头，包括以下成分：
[0008] 优选的，包括以下成分：
[0009]
[0010] 相应的，本发明还提供一种剑杆织机用剑头的制备方法，包括以下步骤：将2-5重 量份硅烷偶联剂溶解在溶剂中，加入5-7重量份碳酸钙晶须和2-4重量份纳米二氧化锌 后搅拌，升温至70-90°C后继续搅拌，得到混合物A ;将35-40重量份聚偏二氟乙烯、18-22 重量份聚醚醚酮、5-8重量份碳纳米纤维、3-5重量份乙稀-醋酸乙稀共聚物、4-10重量份 SEBS、10-15重量份芳纶纤维和5-10重量份聚对苯二甲酸丙二醇酯放入高速混合机中，以 800-1000转/分钟的速度搅拌10-20min，得到混合物B ;将所述混合物B加热至75-80°C，加 入所述混合物A和1-3重量份防老剂，继续搅拌20-30min，得到混合物C ;将所述混合物C加 入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，得到复合粒子，机头温度为210-230°C， 螺杆转速为120-140r/min ;将所述复合粒子真空干燥，在注塑机中注塑成型后得到剑头型 坯，将所述剑头型坯装配合金片，得到剑杆织机用剑头。
[0011] 优选的，所述溶剂为体积比为4 : 1的乙醇和去离子水的混合溶剂。
[0012] 优选的，得到混合物A的步骤中，升温的温度为80°C。
[0013] 优选的，得到混合物A的步骤中，继续搅拌后还包括：去除多余的溶剂，将搅拌得 到的硅烷偶联剂包覆的纳米填充物干燥。
[0014] 优选的，所述双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区180-190°C，二区190-200°C， 三区 200-205°C，四区 205-215°C，五区 215-225°C。
[0015] 优选的，所述注塑机的温度为260-300 °C。
[0016] 优选的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
[0017] 优选的，所述聚偏二氟乙烯为37-40重量份，聚醚醚酮为19-21重量份，碳纳米纤 维为6-8重量份，SEBS为6-10重量份，芳纶纤维为12-15重量份，聚对苯二甲酸丙二醇酯 为6-10重量份，乙稀-醋酸乙稀共聚物为3-4重量份，硅烷偶联剂为3-5重量份，纳米氧化 锌为2-3重量份，碳酸|丐晶须为5-6重量份，防老剂为2-3重量份。
[0018] 本发明提供了一种剑杆织机用剑头及其制备方法，以聚偏二氟乙烯、聚醚醚酮、碳 纳米纤维、SEBS、芳纶纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅烷偶联剂、 纳米氧化锌、碳酸钙晶须、防老剂为原料。其中，聚偏二氯乙烯具有良好的接枝效率，并以碳 纳米纤维和芳纶纤维进行改性，大大改进其耐磨性能。纳米氧化锌和碳酸钙晶须不仅增强 其力学性能，同时改进其耐磨性。聚对苯二甲酸丙二醇酯（简称PTT)可增强机械强度，而 聚醚醚酮和聚偏二氟乙烯协同作用，作为主要的剑杆头材料，其使用寿命大大提高，同时聚 醚醚酮的耐磨性和钪疲劳老化性能优异，是一种效果优良的辅助材料。因此，本发明制备的 剑杆织机用剑头具有良好的剑头强度高，耐磨性好。
【具体实施方式】
[0019] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0020] 本发明实施例公开了一种剑杆织机用剑头，其特征在于，包括以下成分：
[0021]
[0022] 作为优选方案，所述剑杆织机用剑头包括以下成分：
[0023]
[0024]其中，聚偏二氟乙烯（PVDF)具有优良的耐化学腐蚀性、耐磨性、耐冲击强度，在本 发明中，聚偏二氟乙烯作为主要的组成部分。聚醚醚酮（PEEK)具有噪音低、寿命长以及无 油润滑等优点。
[0025] 所述聚对苯二甲酸丙二醇酯（简称PTT)是一种性能优异的聚酯类新型纤维，是由 对苯二甲酸（简称PTA)和1，3-丙二醇（简称HX))缩聚而成。PTT的主链是由每个重复单 元为刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线性分子组成，分子的高度几何规整性和刚性 部分使整个体系具有高的机械强度，突出的耐化学试剂性，耐热性，且PTT结构对称，满足 紧密堆砌的要求。PTT的加入使整个体系具有更加刚性的骨架，提高了整个体系的力学强 度。
[0026]芳纶纤维由于具有高的比强度、高的比模量及良好的抗冲击性、耐热性等优点而 被广泛应用。芳纶分子链中的苯环及分子间的氢键结构使得分子链难以内旋转，分子链不 能折叠，呈伸展的刚性棒状结构，分子链之间可排列得十分紧密，从而使纤维具有很高的模 量和强度。这种刚性分子结构还赋予芳纶纤维高温下的尺寸稳定性。芳纶纤维填充改性 PVDF，可以提高整个体系的力学性能、刚性和热变形温度，并降低成本。
[0027]所述乙烯-醋酸乙烯共聚物（简称EVA)无毒、无味，耐油脂、酸碱腐蚀，具有较高 的弹性和韧性，低温性能优异，还可起到增容剂的作用。由于EVA与PTT、SEBS、 P0E、聚醚醚 酮、PVDF和芳纶纤维有很好的相容性，可形成良好的穿插网络的结构，得到一种稳定的结构 体系，因此，EVA的加入使PTT、SEBS、POE、聚醚醚酮、PVDF和芳纶纤维机械性能得到很大提 升，此外，EVA还可提尚材料的初性。
[0028]在本发明中，硅烷偶联剂将芳纶纤维、碳酸钙须晶、纳米二氧化硅通过偶联作用， 与聚甲醛有更好的相容性，碳酸钙晶须可以提高整个体系的弯曲强度。纳米二氧化锌的比 表面积大，具有极高的活性，并呈现出小尺寸效应和量子尺寸效应。无机纳米粒子作为一类 新型填料，应用到聚合物的改性中，可将无机、有机、纳米粒子三方面的特性完美地结合起 来，得到综合性能优良的材料。
[0029]相应的，本发明还提供一种剑杆织机用剑头的制备方法，包括以下步骤：将2-5重 量份硅烷偶联剂溶解在溶剂中，加入5-7重量份碳酸钙晶须和2-4重量份纳米二氧化锌 后搅拌，升温至70-90°C后继续搅拌，得到混合物A ;将35-40重量份聚偏二氟乙烯、18-22 重量份聚醚醚酮、5-8重量份碳纳米纤维、3-5重量份乙稀-醋酸乙稀共聚物、4-10重量份 SEBS、10-15重量份芳纶纤维和5-10重量份聚对苯二甲酸丙二醇酯放入高速混合机中，以 800-1000转/分钟的速度搅拌10-20min，得到混合物B ;将所述混合物B加热至75-80°C，加 入所述混合物A和1-3重量份防老剂，继续搅拌20-30min，得到混合物C;将所述混合物C加 入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，得到复合粒子，机头温度为210-230°C， 螺杆转速为120-140r/min;将所述复合粒子真空干燥，在注塑机中注塑成型后得到剑头型 坯，将所述剑头型坯装配合金片，得到剑杆织机用剑头。
[0030] 作为优选方案，所述溶剂为体积比为4 : 1的乙醇和去离子水的混合溶剂。
[0031] 得到混合物A的步骤中，升温的温度优选为80°C。得到混合物A的步骤中，继续搅 拌后还优选包括：去除多余的溶剂，将搅拌得到的硅烷偶联剂包覆的纳米填充物干燥。
[0032] 作为优选方案，所述双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区180-190°C，二区 190-200°C，三区 200-205°C，四区 205-215°C，五区 215-225°C。
[0033] 作为优选方案，所述注塑机的温度为260_300°C，更优选为280-300°C。本发明采 用的硅烷偶联剂优选为硅烷偶联剂KH550。所述的合金片优选钛合金片。
[0034] 作为优选方案，所述聚偏二氟乙烯为37-40重量份，聚醚醚酮为19-21重量份，碳 纳米纤维为6-8重量份，SEBS为6-10重量份，芳纶纤维为12-15重量份，聚对苯二甲酸丙 二醇酯为6-10重量份，乙稀-醋酸乙稀共聚物为3-4重量份，硅烷偶联剂为3-5重量份，纳 米氧化锌为2-3重量份，碳酸|丐晶须为5-6重量份，防老剂为2-3重量份。
[0035]本发明以聚偏二氟乙烯、聚醚醚酮、碳纳米纤维、SEBS、芳纶纤维、聚对苯二甲酸丙 二醇酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅烷偶联剂、纳米氧化锌、碳酸钙晶须、防老剂为原料，其 中，聚偏二氯乙烯具有良好的接枝效率，但是强度不如POM等工程塑料，因此，本发明以碳 纳米纤维和芳纶纤维进行改性，尤其是碳纳米纤维可以大大改进其耐磨性能。纳米氧化锌 和碳酸钙晶须不仅可以增强其力学性能，也同时可以改进其耐磨性。PTT是用来增强其机械 强度的，聚醚醚酮不仅是一种强度很高的工程塑料，和聚偏二氟乙烯一起作用，作为主要的 剑杆头材料，其使用寿命会大大提高，剑头可以取代传统的金属片，具有轻质的效果，同时 聚醚醚酮无需油轮滑，耐磨性和钪疲劳老化性能优异，是一种效果优良的辅助材料。因此， 本发明制备的剑杆织机用剑头具有良好的剑头强度高，耐磨性好。
[0036] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说 明