[發(fā)明專利]一種凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610010978.5
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105462122A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李培新;謝學(xué)民;趙詠梅;戴靖
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市天塑科技集團有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K9/04;C08K3/34;B29C43/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機密封技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封 材料及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，用戶對發(fā)動機可靠性和密封性的要求越來越高。隨 著發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷提高，其所用的油封尤其是旋轉(zhuǎn)軸油封承受的工況也越來越苛刻。聚四 氟乙烯油封(PTFE油封)是一種技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，20世紀80年代開始研制，已逐漸應(yīng) 用在中高檔轎車中。

聚四氟乙烯油封雖然具有優(yōu)異的性能，但以純PTFE來制備油封是不合適的。純PTFE 易磨損，蠕變大，如果直接用來制造油封，則加工出來的油封唇口與軸的隨動性差，難以 滿足高速、大功率、重負荷柴油機的使用要求，因此在實際中需要對PTFE進行填充改性。 目前使用的填充劑主要為玻璃纖維、MoS2、石墨粉等，但是，這種填充改性獲得的PTFE 油封材料存在以下缺點：填充劑與PTFE極性相差很大，填充劑在PTFE中分散不均勻，制備 的復(fù)合材料性能不穩(wěn)定；填充劑添加比例大，油封力學(xué)性能不好，脆性大，韌性差，容易 開裂；油封摩擦系數(shù)大，對對偶件磨損大，容易造成泄漏。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封 材料及其制備方法。

凹凸棒土是一種天然非金屬礦物質(zhì)材料，是一種具有鏈層狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽粘 土礦物，典型化學(xué)式為Si8Mg6O20(OH)2(OH2)4·4H2O，結(jié)構(gòu)屬2:1型粘土礦物，在每個2:1 單位結(jié)構(gòu)層中，四面體晶片角頂隔一定距離方向顛倒，形成層鏈狀。在四面體條帶間形成 與鏈平行的通道，通道中充填沸石水和結(jié)晶水。將凹凸棒土添加到PTFE中，制備一種性能 穩(wěn)定，綜合性能優(yōu)越的油封材料為本發(fā)明獨特的技術(shù)創(chuàng)新。

本發(fā)明的目的之一是提供一種具有油封磨耗量低，摩擦系數(shù)小，拉伸強度高，斷裂伸 長率大，力學(xué)性能好，應(yīng)用范圍廣等特點的凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料。

本發(fā)明凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料所采取的技術(shù)方案是：

一種凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料，其特點是：凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封 材料中包含有聚四氟乙烯和凹凸棒土。

本發(fā)明凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料，其特點是：凹凸棒土為十六烷基三甲基溴 化銨有機改性的有機凹凸棒土。

所述的凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料，其特點是：油封材料各組分的質(zhì)量百分比 為聚四氟乙烯80％-95％，有機凹凸棒土5％-20％。

本發(fā)明的目的之二是提供一種具有工藝簡單、操作方便，產(chǎn)品復(fù)合油封材料的油封磨 耗量低，摩擦系數(shù)小，拉伸強度高，斷裂伸長率大等特點的凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封 材料的制備方法。

本發(fā)明凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料的制備方法所采取的技術(shù)方案是：

一種凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料的制備方法，其特點是：凹凸棒土改性聚四氟 乙烯油封材料的制備過程包括以下步驟：

(1)凹凸棒土改性

取300目～1000目的凹凸棒土，用水洗滌，沉淀取其上層清液，低速離心后取上層清 液，然后高速離心分離，取沉淀；經(jīng)過干燥、研磨，得到純化凹凸棒土；

純化凹凸棒土加水?dāng)嚢韬螅尤氡砻婊钚詣┦榛谆寤@，活性劑的加入 量與凹凸棒土的質(zhì)量比為5～10:100，將混合物加熱，攪拌，超聲振蕩，過濾，洗滌，干 燥，研磨得到有機改性凹凸棒土；

(2)聚四氟乙烯油封制備

原料混合：將聚四氟乙烯分散樹脂和有機凹凸棒土在低溫下混合，其中聚四氟乙烯 質(zhì)量占比為80％-95％，有機凹凸棒土質(zhì)量占比為5％-20％；

模壓：將混料加入到模壓機中進行模壓，壓力25-30MPa，保壓3-5min；

燒結(jié)：將推壓好的試樣再放入燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為300-400℃；燒結(jié)后 得到聚四氟乙烯油封材料。

本發(fā)明凹凸棒土改性聚四氟乙烯油封材料的制備方法還可以采用如下技術(shù)方案：