[發明專利]聚四氟乙烯復合材料及其產品制備方法

有效

• 申請號: 201010103651.5
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101775186A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 楊文光;林豐;陳朝曦;楊燁;陳佩民;徐小曼;靳予
• 申請（專利權）人: 南京肯特新材料有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L71/08;C08L67/03;C08K3/30;C08K3/22;C08K3/08;C08K3/04;C08K3/36;C08K7/14;C08K7/06;B29C67/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

技術領域

本發明涉及復合材料及其制備，尤其是特種工程材料的組成和制備，具體是 一種適用于壓縮機L型密封件的纖維增強聚四氟乙烯復合材料(KT-L型)的及其 產品制備方法。

背景技術

聚四氟乙烯樹脂是一種耐腐、抗老化、摩擦系數等優異的工程塑料，但單一 組分的聚四氟乙烯的性能往往不能滿足機械裝備的要求。主要缺點：不耐磨、抗 蠕變性差、導熱系數小不易散熱等。例如壓縮機L型密封件，用純聚四氟乙烯 樹脂加工成的制品不能達到機器使用壽命和性能要求。另外，現有技術中也比較 多地公開了聚四氟乙烯復合材料，這些符合材料對于壓縮機L型密封件等密封 材料來說，往往達不到使用要求，有些雖然達到要求，但性價比不高。

發明內容

本發明目的是：提出一種纖維增強聚四氟乙烯復合材料，以及該材料用類似 做壓縮機L型密封件等的密封材料的制備方法，在提高材料的耐磨性、抗蠕變 性以及導熱系數增加等都有明顯提高，尤其耐磨性提高10倍。本發明的目的還 在于提出復合材料配方和產品制備方法，同時有助于提高材料所需的各項性能。

本發明的目的是這樣實現的：

一種聚四氟乙烯復合材料，組分包括二硫化鉬、三氧化二鋁、銅粉、石墨、 二氧化硅或不銹鋼粉中的一種或幾種，以及聚四氟乙烯；該聚四氟乙烯復合材料 是二元聚四氟乙烯復合材料，其中聚四氟乙烯的重量百分比為80～99.9％.，余量 是其它成分。優選組分是的聚四氟乙烯的重量百分比為92～99.9％，余量是其它 成分。

所述組分中還包括聚醚醚酮PEEK或聚苯脂PPL；該聚四氟乙烯復合材料是 三元聚四氟乙烯復合材料；以所述二元聚四氟乙烯復合材料的質量為100％，聚 醚醚酮PEEK的重量比為0.1～80％，聚苯脂PPL的重量比為0.1～20％。PEEK 或PPL優選的重量比都是5～20％。

所述聚四氟乙烯復合材料還包括玻璃纖維或碳纖維；以所述不含有玻璃纖維 或碳纖維聚四氟乙烯復合材料的重量為100％，所述玻璃纖維或碳纖維的重量比 都為0.1～50％重量比。玻璃纖維或碳纖維的重量比都為5～15％。

所述二硫化鉬、三氧化二鋁、銅粉、石墨、二氧化硅或不銹鋼粉是其中的二 種或三種的混和；其中任何二者混和的比例是10-90∶90-10重量比，二者混和 的比例是10-60∶60-10重量比。

該六種組分可以任意組合成二種、三種或四種混和。

一種采用所述復合材料的產品制備方法，步驟包括原料混合、燒結成形和機 械加工；

1)所述原料混合是把聚四氟乙烯和二硫化鉬、三氧化二鋁、銅粉、石墨、 二氧化硅或不銹鋼粉是其中的一種或幾種的進行混和，達到均勻；

2)充分混合后的原料加入模具，采用模壓燒結法成形，具體包括升溫、燒 結和冷卻過程；其中燒結有嚴格的溫度升溫、保溫、降溫工藝曲線流程，對做成 的產品性能起到決定作用；

2.1)所述升溫是采用兩個溫度平臺，分別是80～130℃和190～330℃，保 溫時間均為0.5～3小時；溫度升至第一個溫度平臺的升溫速率是20±2℃/小時， 由第一溫度平臺升至第二溫度平臺的升溫速率是50±5℃/小時；

2.2)所述燒的結溫度是365～395℃，保溫時間為0.5～3小時；所述第二溫 度平臺升至燒結溫度的升溫速率是70±7℃/小時

2.3)所述冷卻是采用一或兩個溫度保持平臺，分別是190～330℃，或190～ 330℃和80-130℃；

采用一個溫度平臺時，保溫時間為0.5～3小時，燒結溫度降至該溫度平臺 的降溫速率是70±7℃/小時，由該溫度平臺降至常溫的降溫速率是50±5℃/小 時；

采用兩個溫度平臺時，每個溫度平臺均為0.25～1.5小時；燒結溫度降至該 190～330℃的溫度平臺的降溫速率是70±7℃/小時；再降至80-130℃的溫度平 臺的降溫速率是50±5℃/小時；再降至常溫的降溫速率是20±2℃/小時；

3)脫模后的產品再進行機械加工成合格產品。

所述模具包括模套和沖模以及相應的墊片；所述沖模以及相應的墊片設在模 套腔內；對于單向加壓方式，所述沖模包括上沖模及對應的上墊片、下墊片，原 料設在兩墊片之間，由上沖模對原料單向加壓；對于雙向加壓方式，所述沖模包 括上沖模及對應的上墊片、下沖模及下墊片，原料設在兩墊片之間，由上、下沖 模對原料雙向加壓。