[發明專利]一種泵閥用耐磨耐高溫改性聚四氟乙烯材料

無效

• 申請號: 201310696526.3
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103756209A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 潘耀東
• 申請（專利權）人: 安徽南方化工泵業有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K13/06;C08K9/02;C08K3/34;C08K3/26;C08K7/04;C08K3/14;C08K3/22;C08K5/544;C08K3/38
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種泵閥用耐磨耐高溫改性聚四氟乙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚四氟乙烯材料具有摩擦系數小、不吸水、難燃、耐腐蝕等優異性能特征，在泵閥中主要用作隔膜、密封件、密封摩擦副等多種器件，然而在實際的應用過程中，聚四氟乙烯存在線膨脹系數大、尺寸穩定性差、導熱差、易冷流、不易成型等缺點，使其在使用過程中存在缺陷，嚴重影響泵和閥門的性能，因此，需要對聚四氟乙烯進行改性處理，改善其性能缺點，擴大使用范圍，延長使用壽命，確保泵和閥門的正常工作。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種泵閥用耐磨耐高溫改性聚四氟乙烯材料，提升了聚四氟乙烯材料的機械性能，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種泵閥用耐磨耐高溫改性聚四氟乙烯材料，其特征在于，本發明材料由以下重量份的原料制成：聚四氟乙烯100、螢石粉2-3、納米氮化硅2-3、鎂鋁尖晶石1-2、碳酸鉀2-3、碳化鈦晶須3-4、助劑4-5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：凹凸棒土30-35、粘土12-15、三氧化鉬1-2、納米陶土10-12、二氧化鈦1-2、硅烷偶聯劑KH550?1-2、三氧化二鋁3-4、硼酸鋅1-2、剛玉粉3-4；其制備方法是將凹凸棒土、粘土放入煅燒爐中在800-830℃下煅燒3-4小時，取出冷卻，粉碎，放入12-15%鹽酸水溶液中，浸泡1-2小時，過濾，用清水洗滌，烘干即得；將烘干的粉末與其它剩余原料混合，研磨分散2-3小時，即得。

所述的一種泵閥用耐磨耐高溫改性聚四氟乙烯材料，其生產工藝為：

（1）將聚四氟乙烯粉碎備用；

（2）將（1）的物料與螢石粉、納米氮化硅、鎂鋁尖晶石、碳化鈦晶須混合，在水介質中研磨至200-400目，得到的粉體烘干備用；

（3）將碳酸鉀研磨至200-400目，與助劑一起加入（2）的物料中，攪拌混合均勻后，經模壓成型、高溫燒結、機加工即得。

本發明的優點在于：利用螢石粉、納米氮化硅、鎂鋁尖晶石、碳化鈦晶須等多種粉體對聚四氟乙烯進行了填充改性處理，其力學性能得到明顯改善，制備的材料不僅秉承了聚四氟乙烯本身優良的性能，其硬度、防腐蝕性能、耐磨損性能以及耐高溫性能均得到有效改善，本發明提供的改性聚四氟乙烯材料制備的泵、閥門用器件，使用壽命長，安全可靠。

具體實施方式

實施例

本實施例材料由以下重量份原料制成：聚四氟乙烯100、螢石粉3、納米氮化硅3、鎂鋁尖晶石2、碳酸鉀3、碳化鈦晶須4、助劑5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：凹凸棒土30、粘土12、三氧化鉬1、納米陶土10、二氧化鈦2、硅烷偶聯劑KH550?1、三氧化二鋁4、硼酸鋅2、剛玉粉3；其制備方法是將凹凸棒土、粘土放入煅燒爐中在800-830℃下煅燒3-4小時，取出冷卻，粉碎，放入12-15%鹽酸水溶液中，浸泡1-2小時，過濾，用清水洗滌，烘干即得；將烘干的粉末與其它剩余原料混合，研磨分散2-3小時，即得。

所述的一種泵閥用耐磨耐高溫改性聚四氟乙烯材料，其生產工藝為：

（1）將聚四氟乙烯粉碎備用；

（2）將（1）的物料與螢石粉、納米氮化硅、鎂鋁尖晶石、碳化鈦晶須混合，在水介質中研磨至400目，得到的粉體烘干備用；

（3）將碳酸鉀研磨至400目，與助劑一起加入（2）的物料中，攪拌混合均勻后，經模壓成型、高溫燒結、機加工即得。

本發明材料的主要技術參數如下：

平均磨耗系數為2.3×10-5g/h，壓縮強度48MPa，壓縮彈性模量1466MPa，彎曲強度18MPa，質量磨損率0.21%，熱膨脹系數（室溫~250℃?)11.6(10-5/℃?)，永久變形率0.8%。此外，本材料在腐蝕性介質，如酸、堿及有機溶劑中仍能長時間保持良好的性能。