[發明專利]高強耐沖擊聚醚醚酮材料、制備方法及其密封組件閥門

有效

• 申請號: 202110795303.7
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113388226B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李秋余;何易
• 申請（專利權）人: 南京厚孚機械科技有限公司
• 主分類號: C08L61/16
• 分類號: C08L61/16;C08L77/00;C08K13/04;C08K3/04;C08K7/28;C08K3/30;C08K3/34;F16K27/00
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

本發明涉及一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料、制備方法及其密封組件閥門，由以下重量份數組分構成：碳納米管8%—15.3%、碳化硅3%—5.6%、空心玻璃微波1.5%—3.5%、尼龍纖維0%—5.4%、二硫化鉬粉1.1%—3.5%、脂環烴類溶劑3.5%—12.1%，余量為聚醚醚酮微粉。且密封組件閥門包括閥體、閥板及聚醚醚酮密封環，其中閥板嵌于閥體內，其外表面包覆聚醚醚酮密封環，并通過聚醚醚酮密封環與閥體內表面滑動連接，所述聚醚醚酮密封環包括承載環體、密封環套。本發明一方面生產原料成本低廉，來源廣泛，生產工藝簡單、生產效率高，并可有效的提高聚醚醚酮材料的結構強度、韌性、耐磨性；另一方面極大的提高了使用聚醚醚酮材料閥門設備運行時的密封性和耐腐蝕性，從而達到提高閥門設備運行穩定性和使用壽命的目的。

技術領域

本發明涉及高強耐沖擊聚醚醚酮材料、制備方法及其密封組件閥門，屬高分子材料技術領域。

背景技術

目前聚醚醚酮材料在閥門等領域中得到了廣泛的應用，但在實際使用中發現，當前所使用的傳統的閥門用聚醚醚酮材料在運行中一方面均不同程度存在結構強度、抗磨損能力差，從而極易因磨損因素導致閥門失效；另一方面為了提高聚醚醚酮材料的性能，往往造成了聚醚醚酮材料閥門組件的生產原料及生產工藝成本高，生產運行效率低下，難以有效滿足實際使用的需要，而針對這一現狀，目前尚無有效的解決及應對手段，尤其是閥門運行時設備磨損屬于不可避免的損耗，因此嚴重影響了閥門設備運行的穩定性和使用壽命，并增加了閥門設備的使用及維護成本。

發明內容

為了解決現有技術上的不足，本發明提供高強耐沖擊聚醚醚酮材料、制備方法及其密封組件閥門，極大的提高了使用聚醚醚酮材料閥門設備運行時的密封性和耐腐蝕性，從而達到提高閥門設備運行穩定性和使用壽命。

一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料，由以下重量份數組分構成：碳納米管8%—15.3%、碳化硅3%—5.6%、空心玻璃微波1.5%—3.5%、尼龍纖維0%—5.4%、二硫化鉬粉1.1%—3.5%、脂環烴類溶劑3.5%—12.1%，余量為聚醚醚酮微粉。

進一步的，所述的碳化硅、二硫化鉬粉及聚醚醚酮微粉粒徑為10—50納米，空心玻璃微波粒徑為30—50微米。

進一步的，所述的尼龍纖維單絲直徑為9—13微米，目數為300—400目。

一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料的制備方法，包括如下步驟：

S1,初步混合，首先將碳納米管、碳化硅、空心玻璃微波、尼龍纖維、二硫化鉬粉、脂環烴類溶劑及聚醚醚酮微粉添加到反應釜中進行初步混合，并向反應釜中添加占混合物總量1.1—2.5倍的去離子水，最后在常溫環境下對混合物進行超聲波均質作業；

S2, 預加熱處理，在進行S1步驟后，在保持超聲波均質狀態不變條件下，對反應釜進行密封處理，同時對密封后的反應釜進行減壓并使密封后反應釜內的氣壓恒定在0.1—0.5倍標準大氣壓，然后對反應釜內混合物勻速加熱至40℃—80℃，直至混合物中含水量小于1%；同時對閥門組件模具進行預熱至60℃并恒溫備用；

S3，澆鑄成型，將S2步驟預熱后的混合物澆注到成型模具中，且澆注到成型模具中的混合物重量為所需閥門組件重量的1.1—1.5倍，然后對成型模具外表面施加超聲波振動作用力，并同時將成型模具升溫至300℃—520℃，并在升溫過程中對成型模具內混合物施加600—1200Kg/cm3的恒壓力，并保溫保壓3—10分鐘，然后停止振動并在保壓狀態下自然冷卻至常溫；

S4，脫模修整，完成S2步驟后，打開模具并取出模具內的毛坯件，然后對毛坯件通過機械加工進行表面質量修整；

S5，強化處理，將S3步驟經過修整的毛坯件再次放入到成型模具中，并對毛坯件施加800—1500Kg/cm3的恒壓力，然后以20—35℃/分鐘速度勻速升溫至340—380℃，并保溫3—10分鐘，然后隨爐冷卻至80℃—120℃，并保溫1—3小時，最后冷卻至常溫，并進行脫模作業即可得到成品閥門組件。