[發明專利]一種閥門密封用納米碳纖維改性聚四氟乙烯復合材料

在審

• 申請號: 201810351004.2
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108659413A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 夏明鎖;張良友
• 申請（專利權）人: 安徽斯瑞爾閥門有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L61/06;C08K13/06;C08K3/22;C08K3/32;C08K5/521;C08K3/34;C08K7/06
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 黃晶晶

本發明涉及閥門密封材料技術領域，具體涉及一種閥門密封用納米碳纖維改性聚四氟乙烯復合材料，其原料包含以下組分：聚四氟乙烯、納米碳纖維、硅藻土、石英砂、白炭黑、線型酚醛樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、對苯二胺、鄰羥基苯甲酸苯酯、自潔劑、阻燃劑、甘油、石蠟和無水酒精；本發明采用納米碳纖維改性聚四氟乙烯，制得的復合材料具有可塑性好、耐高溫、抗老化和耐腐蝕的特點，可加工成各種形狀，并且摩擦系數低；原料中自潔劑由鈦白粉和磷酸鈦組成，鈦白粉能吸收一定波長的光，產生自由電子和空穴，使膜表面吸咐的污染物發生氧化還原分解而除去并殺死表面微菌，從而具有自潔作用，磷酸鈦的作用能在沒有光的條件下只利用水和空氣發揮自潔的效果。

技術領域

本發明涉及閥門密封材料技術領域，具體涉及一種閥門密封用納米碳纖維改性聚四氟乙烯復合材料。

背景技術

聚四氟乙烯材料具有優良的耐蝕性、耐候性、化學穩定性，并且不沾、無毒、無污染，被稱為塑料之王，是一種較好的密封材料，廣泛應用于國防、航空航天、醫學、石油化工、電子、機械等許多領域的密封裝置上，同時，聚四氟乙烯材料還具有優良的耐輻照性、氚相容性以及對氚的低滲透率性，因此也廣泛應用于含氚系統的密封。以納米碳纖維作為原料可改善材料的物理、力學與摩擦學性能。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種閥門密封用納米碳纖維改性聚四氟乙烯復合材料：原料中自潔劑由鈦白粉和磷酸鈦組成，鈦白粉能吸收一定波長的光，產生自由電子和空穴，使膜表面吸咐的污染物發生氧化還原分解而除去并殺死表面微菌，從而具有自潔作用，磷酸鈦的作用能在沒有光的條件下只利用水和空氣發揮自潔的效果；本發明原料中阻燃劑由甲基磷酸二甲酯和有機蒙脫土組成，當遇到火源時，能在表面上形成不揮發性的磷酸層，從而能隔絕空氣和熱源，迫使燃燒停止；阻燃劑中添加的有機蒙脫土能提高阻燃劑的熱穩定性，使阻燃效果時間更持久。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種閥門密封用納米碳纖維改性聚四氟乙烯復合材料，其原料由按重量份計：聚四氟乙烯30-35份、納米碳纖維12-15份、硅藻土2-5份、石英砂3.5-4份、白炭黑1.8-2.5份、線型酚醛樹脂3.3-3.8份、鄰苯二甲酸二丁酯3.5-4份、對苯二胺1.2-1.6份、鄰羥基苯甲酸苯酯1.6-2.2份、自潔劑0.8-1.2份、阻燃劑0.6-0.9份、甘油1.4-1.9份、石蠟2.1-2.4份和無水酒精13-16份。

優先的，一種閥門密封用納米碳纖維改性聚四氟乙烯復合材料，其制備方法包括以下步驟：

a、將納米碳纖維緩慢加入至無水酒精中進行攪拌，然后超聲處理得到納米碳纖維的無水酒精溶液；

b、向高速混合機中先加入硅藻土、白炭黑和石英砂，混合15min后再加入線型酚醛樹脂和石蠟，然后升溫至95℃混合10min，得到混合組分A；

c、將混合組分A加入到砂磨機中，砂磨30min后再加入納米碳纖維的無水酒精溶液和甘油，繼續砂磨20min，得混合組分B；

d、將混合組分B加入到密煉機中，加熱至130℃后混煉5min，然后開始降溫，當溫度降至70℃后加入聚四氟乙烯、自潔劑和阻燃劑，在此溫度下混煉10min，再加入鄰苯二甲酸二丁酯、鄰羥基苯甲酸苯酯和對苯二胺，繼續混煉5min，得混煉膠；

e、將制得的混煉膠加入到雙螺桿擠出機中，使膠料連續擠出，并在硫化罐中硫化成型。

優先的，所述自潔劑由鈦白粉和磷酸鈦按照質量比3：2混合而成。

優先的，所述阻燃劑由甲基磷酸二甲酯和有機蒙脫土按照質量比1：2混合而成。

優先的，所述步驟a中超聲處理時間為15min。