1.高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：按重量百分比由以下組分組成：尼龍樹脂35-60%、玻璃纖維20-35%、無機礦物0-10%、相容劑16-30%、光穩定劑0.3-0.5%、偶聯劑0.1-0.3%、抗氧劑0.1-0.5%、潤滑劑0.4-1%；所述相容劑為馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠和馬來酸酐接枝POE中的一種或兩種混合，所述相容劑的熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘，條件為190℃，2.16千克；所述尼龍樹脂為尼龍6和尼龍66中的一種或兩種混合，其相對粘度為2.4-2.8。

2.如權利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述的玻璃纖維為無堿無砷連續玻璃纖維或無堿無砷短切玻璃纖維；所述無堿無砷連續玻璃纖維的直徑為12-15微米；所述無堿無砷短切玻璃纖維的纖維長度為3.0-4.5毫米，直徑為9-12微米。

3.如權利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述無機礦物為粒徑在10-80微米；所述無機礦物由硅酸鹽的玻璃微珠和粒徑在10-20微米之間的滑石粉、碳酸鈣或硅灰石中的一種或幾種混合。

4.如權利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述光穩定劑為N,N'-雙（2,2,6,6-四甲基-4哌啶基）-1,6-己二胺或2-（2H-苯并三唑-2）-4,6-二（1-甲基-1-苯乙基）苯酚。

5.如權利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH560或KH550。

6.如權利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述抗氧劑為亞磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯或N,N’-六亞甲基雙（3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺）。

7.如權利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述潤滑劑為硅酮粉或硬脂酸鈣。

8.權利要求1-7中任一權利要求所述高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料制造方法，包括以下步驟：

（1）將尼龍樹脂、光穩定劑、偶聯劑、抗氧劑、潤滑劑按重量份配比好通過中速攪拌機充分混勻，得到擠塑原料；

（2）將所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中擠出機同時加入玻璃纖維、無機礦物和相容劑，擠出工藝參數為：熔體溫度220－280℃，混煉時間1－5分鐘；

其特征在于：所述步驟（2）中，相容劑采用側喂料的加入方法加入擠出機；所述螺桿轉速控制為300－450轉/分鐘。

9.如權利要求8所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料的制造方法，其特征在于：所述步驟（2）中，玻璃纖維和無機礦物也采用側喂料的加入方法加入擠出機。

實施例1

配方：①尼龍6樹脂50.9重量份；光穩定劑0.3重量份；偶聯劑0.2重量份；抗氧劑0.2重量份；潤滑劑0.4重量份；②馬來酸酐接枝POE18重量份；短玻璃纖維25重量份；玻璃微珠5重量份。

上述工程塑料的制造方法包括下述步驟：

步驟一：將上述組份①通過中速攪拌機充分混勻；

步驟二：將步驟一所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中在擠出機的不同位置采用側喂料的加入方法同時加入組份②。擠出工藝參數為：熔體溫度220-250℃（熔體溫度是一個范圍），螺桿轉速300轉/分鐘，混煉時間1分鐘。

實施例2

配方：①尼龍6樹脂53.9重量份；光穩定劑0.3重量份；偶聯劑0.2重量份；抗氧劑0.2重量份；潤滑劑0.4重量份；②馬來酸酐接枝POE16重量份；連續玻璃纖維29重量份。

上述工程塑料的制造方法包括下述步驟：

步驟一：將上述組份①通過中速攪拌機充分混勻；

步驟二：將步驟一所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中在擠出機的不同位置采用側喂料的加入方法同時加入組份②。擠出工藝參數為：熔體溫度220-250℃，螺桿轉速350轉/分鐘，混煉時間2分鐘。

實施例3

配方：①尼龍66樹脂38.6重量份；光穩定劑0.4重量份；偶聯劑0.2重量份；抗氧劑0.3重量份；潤滑劑0.5重量份；②馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠25重量份；短玻璃纖維30重量份；滑石粉5重量份。

上述工程塑料的制造方法包括下述步驟：

步驟一：將上述組份①通過中速攪拌機充分混勻；

步驟二：將步驟一所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中在擠出機的不同位置采用側喂料的加入方法同時加入組份②。擠出工藝參數為：熔體溫度250-280℃，螺桿轉速400轉/分鐘，混煉時間3分鐘。

實施例4

配方：①尼龍66樹脂45.6重量份；光穩定劑0.4重量份；偶聯劑0.2重量份；抗氧劑0.3重量份；潤滑劑0.5重量份；②馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠20重量份；連續玻璃纖維33重量份。

上述工程塑料的制造方法包括下述步驟：

步驟一：將上述組份①通過中速攪拌機充分混勻；

步驟二：將步驟一所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中在擠出機的不同位置采用側喂料的加入方法同時加入組份②。擠出工藝參數為：熔體溫度250-280℃，螺桿轉速420轉/分鐘，混煉時間4分鐘。

實施例5

配方：①尼龍6樹脂12.8重量份；尼龍66樹脂25.6重量份；光穩定劑0.4重量份；偶聯劑0.3重量份；抗氧劑0.3重量份；潤滑劑0.6重量份；②馬來酸酐接枝POE25重量份；短玻璃纖維30重量份；玻璃微珠5重量份。

上述工程塑料的制造方法包括下述步驟：

步驟一：將上述組份①通過中速攪拌機充分混勻；

步驟二：將步驟一所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中在擠出機的不同位置采用側喂料的加入方法同時加入組份②。擠出工藝參數為：熔體溫度250-280℃，螺桿轉速420轉/分鐘，混煉時間5分鐘。

實施例6

配方：①尼龍6樹脂11.1重量份；尼龍66樹脂22.2重量份；光穩定劑0.4重量份；偶聯劑0.3重量份；抗氧劑0.3重量份；潤滑劑0.7重量份；②馬來酸酐接枝POE25重量份；連續玻璃纖維40重量份。

上述工程塑料的制造方法包括下述步驟：

步驟一：將上述組份①通過中速攪拌機充分混勻；

步驟二：將步驟一所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中在擠出機的不同位置采用側喂料的加入方法同時加入組份②。擠出工藝參數為：熔體溫度250-280℃，螺桿轉速450轉/分鐘，混煉時間3分鐘。

各實例測試的結果如表1。

截至2010年12月，由于鐵路列車速度不斷的提升，鐵路軌道系統材料在性能方面已經不能滿足列車高速（300千米/時以上）運行的要求，尤其是在材料的力學性能（包括拉伸強度和沖擊韌性），以及在材料的尺寸穩定性上有了更高的要求，并且要適用于冬天氣溫較低的北方地區。

專利申請號：200410067639.8，申請日：2004-10-29，專利名稱：可用于汽車發動機罩蓋的尼龍66組合物及其制備方法，公開號：1765991，的中國專利公開了一種尼龍66組合物，按重量百分比由以下組分組成：尼龍66切片30-80%，玻璃纖維10-40%，無機礦物5-30%，相容劑1-10%，抗氧劑0.1-0.5%，偶聯劑0.1-0.5%，潤滑劑0.1-1%。此專利公開的這種尼龍66組合物沖擊性能不理想，不能滿足高速鐵路（300千米/時以上）的運行要求。

專利申請號：200810023402.8，申請日：2008-04-11，專利名稱：高速鐵路鋼軌扣件用尼龍工程塑料及其制造方法，公開號：101250322，的中國專利公開了一種高速鐵路鋼軌扣件用尼龍工程塑料，按重量百分比由以下組分組成：48-88%原料基材，基材或為尼龍6樹脂，或為尼龍66樹脂，或為尼龍6樹脂和尼龍66樹脂的混合物，0-15%的添加劑，添加劑為增韌劑和相容劑，10-50%的增強劑，其表面用相對添加物重量百分比為0.2-5%的硅烷偶聯劑處理。此專利公開的這種尼龍工程塑料雖然可以用于高速鐵路，但沖擊性能仍不是很好，特別是低溫沖擊不高，不能滿足低溫環境的要求。

由此可見，急需開發一種高性能、尺寸穩定性好且耐低溫環境易于成型加工的工程塑料來滿足鐵路高速化（速度300千米/時以上）的發展。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法專利目的

《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》所要解決的技術問題是：針對以上2010年12月前已有技術存在的缺點，提出一種高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法，拉伸強度、沖擊韌性和尺寸穩定性都能滿足列車高速運行的要求。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法技術方案

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，按重量百分比由以下組分組成：尼龍樹脂35-60%，玻璃纖維20-35%，無機礦物0-10%，相容劑16-30%，光穩定劑0.3-0.5%，偶聯劑0.1-0.3%，抗氧劑0.1-0.5%，潤滑劑0.4-1%；相容劑為馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠和馬來酸酐接枝POE中的一種或兩種混合，相容劑的熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘，條件為190℃，2.16千克。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料的制造方法，包括以下步驟：（1）將尼龍樹脂、光穩定劑、偶聯劑、抗氧劑、潤滑劑按重量份配比好通過中速攪拌機充分混勻，得到擠塑原料；（2）將所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中擠出機同時加入玻璃纖維、無機礦物和相容劑，擠出工藝參數為：熔體溫度220－280℃，混煉時間1－5分鐘；步驟（2）中，相容劑采用側喂料的加入方法加入擠出機；螺桿轉速控制為300－450轉/分鐘。

《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》相容劑含量控制在16-30%，含量要比專利200410067639.8和200810023402.8高出許多，并采用熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘（190℃，2.16千克）的馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠或/和馬來酸酐接枝POE作為相容劑，含量較高并具有一特定流動速度的相容劑不僅能改善尼龍樹脂與玻璃纖維和無機礦物的相容性，又能起到增韌劑的作用。2010年12月前已有技術中要使產品的韌性提高，使用的方法均是通過增加增韌劑的量來達到，但增韌劑的量也不能一味的增加，增韌劑的量如果太大也會影響其它組份所起的作用，因此，2010年12月前已有技術中相容劑的選擇和用量難以實現在提高沖擊強度情況下而不影響其他性能。該申請則通過對相容劑的選擇和用量限制來同時達到“相容”和“增韌”的作用，替代了傳統加入相容劑后又要加入增韌劑得方法，起到一舉兩得，事半功倍的效果，由此大大提高了低溫（-30℃）沖擊性能，提高了材料的檔次，拓展了了材料的應用領域。

該申請相容劑在加工過程中采用側喂的加入方法，既可以在擠出過程中分散均勻，與尼龍樹脂起到一個很好的相容界面，相容層的厚度可以提高10-50%，又能防止在擠出過程中停留時間長造成分解，失去相容劑的作用。將相容劑代替增韌劑，可以大大提高尼龍與玻纖、礦物等材料的相容性和材料沖擊韌性；選用熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘（條件為190℃，2.16千克的相容劑），可以相對提高螺桿轉速，300－450轉/分鐘的螺桿轉速既能對擠塑原料起到很好的塑化和分散作用，又不至于將玻璃纖維剪切的很碎，玻璃纖維可以充分起到增強的作用，縮短了雙螺桿擠出混煉時間，顯著提高了生產效率，由以前的一臺擠出機（科亞CTE-65D雙螺桿擠出機）產量300千克/時提高到350-400千克/時。

該發明進一步限定的技術方案是：

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，尼龍樹脂為尼龍6和尼龍66中的一種或兩種混合，其相對粘度為2.4-2.8。尼龍6和尼龍66具有良好的機械性能，較高的表面硬度，良好的電阻性能能夠滿足鐵路塑料扣件的絕緣要求。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，玻璃纖維為無堿無砷連續玻璃纖維或無堿無砷短切玻璃纖維；無堿無砷連續玻璃纖維的直徑為12-15微米；無堿無砷短切玻璃纖維的纖維長度為3.0-4.5毫米，直徑為9-12微米。短玻璃纖維在擠出過程中能更好的分散，并且在擠出的塑料粒子中保持一定的長度，在0.6-0.9毫米，這樣在塑料扣件上既能表現較高的拉伸強度，而且玻纖的均勻分散在尺寸穩定性上也有很大的改善。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，無機礦物為粒徑在10-80微米；無機礦物由硅酸鹽的玻璃微珠和粒徑在10-20微米之間的滑石粉、碳酸鈣或硅灰石中的一種或幾種混合。無機礦物可以改善塑料扣件表觀的平整性，防止翹曲變形，從側位采用失重喂料加入可以均勻分散，保證含量的均勻。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，光穩定劑為N,N'-雙（2,2,6,6-四甲基-4哌啶基）-1,6-己二胺或2-（2H-苯并三唑-2）-4,6-二（1-甲基-1-苯乙基）苯酚。偶聯劑為硅烷偶聯劑KH560或KH550（KH560和KH550是產品）。抗氧劑為亞磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯或N,N’-六亞甲基雙（3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺）。潤滑劑為硅酮粉或硬脂酸鈣。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料的制造方法，步驟（2）中，玻璃纖維和無機礦物也采用側喂料的加入方法加入擠出機，可以增加均勻效果。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法改善效果

《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》的優點是：在利用尼龍樹脂通過增強增韌制得高強高抗沖尼龍工程塑料過程中，對相容劑的選擇和用量以及加入方法有所突破，選擇熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘（190℃,2.16千克）的馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠、馬來酸酐接枝POE作為相容劑，用量為16-30%重量百分比，采用側喂料的加入方法制成高速鐵路軌道系統用材料在低溫情況下（-30℃）也可以保持良好的沖擊性能。用該發明的配方和方法所制得的高性能和尺寸穩定性好工程塑料去制備高速鐵路軌道系統用制品可以滿足目前列車高速運行（速度300千米/時以上）對鐵路鋪設的要求，并且制件輕，易于成型加工，提高生產效率，材料成本合理，在高速鐵路的飛速發展中在不同的自然環境下可以大范圍應用。

2013年，《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》獲得第八屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

《電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法》涉及一種釹鐵硼永磁材料及其制造方法，尤其是涉及電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法。該產品可在信息產業、機電一體化、汽車、摩托車、冶金礦山設備、風機、水泵、油田設備、紡織機械、家用電器等采用高性能稀土永磁電機的領域廣泛應用。

電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法專利目的

《電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法》的目的就是針對2008年8月之前的技術存在的上述問題，而提供一種磁性能高、生產成本大幅度降低的電機用釹鐵硼永磁體，通過使用廉價的釓、鈥取代高價的鐠、釹、鏑、鋱生產高性能的釹鐵硼永磁體能大大降低生產成本。該發明的另一目的是提供上述電機用釹鐵硼永磁體的制造方法，以保證在2008年8月之前生產設備的情況下生產出電機用高性能的釹鐵硼永磁體產品，提升企業的競爭力。

電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法技術方案

《電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法》所述電機用釹鐵硼永磁體的組份包含鐠釹、釓、鈥、鏑、硼、銅、鋁、鐵，各組份含量（重量）范圍為：鐠釹（PrNd）24％-28％； 釓（Gd）0.5％-7％； 鈥（Ho）1％-5％； 鏑（Dy）0-6％；硼（B）0.9％-1.1％；銅（Cu）0.1％-0.15％；鋁（Al）0.2％-1.2％；鐵（Fe）62.35％-66.5％。

所述的電機用釹鐵硼永磁體的組份中還可包含鈷（Co）、鈮（Nb），鈷（Co）、鈮（Nb）含量（占總重量）范圍為：鈷（Co）0.2％-1.5％，鈮（Nb）0.2％-0.8％。加入鈷（Co）、鈮（Nb）的目的是為了進一步提高產品的磁性能。所述釓（Gd）的適宜含量為1％-3％，所述鈥（Ho）的適宜含量亦為1％-3％。釓（Gd）、鈥（Ho）的加入量過小，則難以達到降低產品成本的目的，加入量過大，則影響產品的磁性能。

該發明還提供了電機用釹鐵硼永磁體的制造方法，它是按以下工藝、步驟進行：

1）配料工序：按照以下組份含量（重量）鐠釹（PrNd）24％-28％、釓（Gd）0.5％-7％、鈥（Ho）1％-5％、鏑（Dy）0-6％、硼（B）0.9％-1.1％、銅（Cu）0.1％-0.15％、鋁（Al）0.2％-1.2％、鐵（Fe）62.35％-66.5％進行配料；配料中還可包含鈷（Co）0.2％-1.5％，鈮（Nb）0.2％-1％。

2）熔煉工序：將配料放入熔煉爐中熔煉，真空度控制在5×10^-2帕±10％；

3）制粉工序：經過均勻化的鋼錠通過粗破碎、中破碎、氣流磨制成粒度為3.6微米-4.2微米的釹鐵硼粉末，此過程中注意控制氧含量在50ppm以下。

4）成型工序：在成型車間的稱粉箱中稱取計算好的粉料壓制成坯塊，經過等靜壓機后進轉料車拆袋等待入燒結爐燒結。成型工序過程中要特別注意控制氧含量在200ppm以下。

5）燒結工序：將壓制好的坯塊經轉料車入燒結爐燒結，燒結制度為（1080℃±20℃）/（3.5-4.5小時） （920℃±20℃）/（2.5-3.5小時） （530℃±30℃）/（3.5-4.5小時），真空度控制在3×10^-2帕±10％。

6）磨加工工序：將燒結出來的毛坯磨加工成規則的產品。為進一步提高釹鐵硼材料的矯頑力，在制粉工序的氣流磨之前還可再加入0.2％-1.0％的稀土氧化鏑，用于提高材料的矯頑力。經過上述的生產步驟生產的產品性能指標均達到同行業相同牌號的性能標準。

電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法改善效果

《電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法》采用以上技術方案后具有以下積極效果：

（1）該發明采用使用廉價的釓、鈥取代高價的鐠、釹、鏑、鋱等稀土金屬，并在制粉過程中加入適量的氧化鏑，通過生產上的工藝控制、降低生產成本，可以生產出適應不同電機要求的釹鐵硼永磁材料，達到適應市場，降低成本，增強競爭力的效果。

（2）從原理上說，用釓取代鐠和釹，用鈥取代鏑和鋱，相應生成釓鐵硼和鈥鐵硼相，新相的生成在剩磁上影響較大，但通過適當增加鐵、鋁、鈮等含量以及進行適當的取代比例，可以彌補這方面的不足。由于釓、鈥和鐠釹、鏑相比有較大的價格優勢，因此可以較大幅度地降低生產成本，至于產品性能，只要確定好適當的取代比例和工藝條件，就能超過或保持產品的原有性能。

（3）在制粉過程中以氧化鏑粉末的形式二次加入鏑，和在配料中加入金屬鏑同樣具有提高磁體矯頑力的效果，考慮到熔煉過程的稀土金屬氧化、揮發等損失，此階段加入氧化鏑對提高矯頑力比前者更有優勢，并且操作方便、簡單。

（4）對于2008年8月之前的生產企業自身生產設備不先進，可以采用此生產工藝技術，生產的釹鐵硼永磁材料，和不用釓、鈥相比較，獲得同樣性能的材料每噸可節省8000-10000元。

2019年5月16日，《電機用釹鐵硼永磁體及其制造方法》獲得安徽省第六屆專利獎優秀獎。