[發明專利]一種聚醚醚酮密封材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910133057.1
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109825030B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 張新瑞;王齊華;王廷梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C08L61/16
• 分類號: C08L61/16;C08L27/18;C08L79/08;C08K3/04;C08K3/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 代芳

本發明提供了一種聚醚醚酮密封材料，屬于密封材料領域。本發明中，聚醚醚酮做樹脂基體，具有耐高溫、尺寸穩定性好的優點，且聚醚醚酮具有優良的機械性能；聚酰亞胺與聚醚醚酮相容性好，能夠有效降低密封材料的粘度和成型溫度，提高材料的韌性；聚四氟乙烯熱穩定性和化學穩定性好且減摩性能優秀；炭黑可以顯著提高材料的表面硬度和抗老化能力；納米二氧化硅能顯著提高聚醚醚酮的耐磨性，且其與聚四氟乙烯和炭黑具有協同效應，有效縮短摩擦到達穩態的時間。

技術領域

本發明涉及密封材料技術領域，尤其涉及一種聚醚醚酮密封材料及其制備方法。

背景技術

聚醚醚酮(polyetheretherketone，簡稱PEEK)是一種新型的半晶態芳香族塑性工程塑料，具有極其出色的物理、力學性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料，在減輕質量，提高性能方面貢獻突出，成為當今熱門的高性能工程塑料之一。強韌一體化聚醚醚酮密封材料可應用于石油化工領域、航空航天領域和汽車軌道交通領域的壓縮機片、閥門內襯、閥座、密封圈，推力墊圈，軸承，軸承保持架、止回閥、變速器閥門、電動馬達推力墊圈、發動機密封件、變速器推力墊圈、變速器密封墊等。

聚醚醚酮在機械性能方面不僅強度、彈性模量和斷裂韌性高，而且高溫下的強度損失較小，尺寸穩定性較好；在摩擦學性能方面，耐滑動磨損和抗微動磨損特性、尤其是耐高溫磨損特性突出。但是，單一PEEK樹脂作為密封材料復雜工況使用時難以滿足使用要求，難以實現低摩擦、高耐磨與良好回彈性的兼容。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種聚醚醚酮密封材料及其制備方法和應用。本發明提供的聚醚醚酮密封材料實現了強韌性與低摩擦、高抗磨特性的統一。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種聚醚醚酮密封材料，包括以下質量分數的組分：

聚醚醚酮60～85％、聚四氟乙烯1～15％、聚酰亞胺5～10％、炭黑5～10％和納米二氧化硅1～5％。

優選地，所述聚醚醚酮密封材料包括以下質量分數的組分：

聚醚醚酮70～80％、聚四氟乙烯3～10％、聚酰亞胺10％、炭黑5％和納米二氧化硅2～5％。

優選地，所述聚醚醚酮的粒徑為50～75μm。

優選地，所述聚酰亞胺的粒徑為50～75μm。

優選地，所述聚四氟乙烯的粒徑為20～40μm。

優選地，所述納米二氧化硅的粒徑為50～100nm。

優選地，所述炭黑的粒徑為50～200μm。

本發明還提供了上述技術方案所述的聚醚醚酮密封材料的制備方法，包括以下步驟：

將納米二氧化硅與酒精超聲攪拌，然后依次加入聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和炭黑，然后抽濾烘干，得到粉料；

將所述粉料熱壓成型，得到所述聚醚醚酮密封材料。

優選地，所述納米二氧化硅與酒精的質量比為1：70～100。

優選地，所述熱壓的溫度為370～400℃，壓力為30～50MPa，保溫保壓時間為60～100分鐘。