[發明專利]一種高速深井泵復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211450223.9
• 申請日: 2022-11-19
• 公開（公告）號: CN115637019A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 黃海兵
• 申請（專利權）人: 江蘇斯萊特水泵股份有限公司
• 主分類號: C08L61/16
• 分類號: C08L61/16;C08L27/18;C08K7/06;C08K3/34;C08K9/06
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 王戰

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種高速深井泵葉輪復合材料及其制備方法，所述復合材料由以下重量百分比的原料制備而成：碳纖維5?30%、PEEK 40?70%、Si₃N₄ 6?15%、PTFE 1?5%、相容劑SMA 1?3%、分散劑EBS 1?3%；本發明解決現有材料易磨損、成本高、強度低等缺點。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種高速深井泵葉輪復合材料及其制備方法。

技術背景

隨著水泵制造行業的技術更新與進步，特別是井用深井泵的技術要求越來越高，傳統的技術工藝與材料性能已無法滿足高速深井泵的要求，傳統深井泵電機轉速一般在3000轉/分鐘左右，隨著農業生產的高速發展的需求，井的深度逐漸增加，電機轉速也逐漸增加，由傳統速度3000轉/分鐘，提高到5000轉/分鐘、6000轉/分鐘，甚至更高轉速，高速深井泵在工作時只要水中含有少量砂粒或其它固體顆粒，就會對井泵葉輪，泵殼進水節等配件產生劇烈磨損，致使井泵報廢，數百米深的井泵安裝和拆卸難度大、成本高，深井泵鉆進數百米甚至更深的土層或巖石層中，砂子或巖石顆粒在所難免，傳統的金屬葉輪和普通工程塑料葉輪在耐磨耗方面已無法滿足要求。

本發明的目的在于提供一種超耐磨、耐沖擊、高強度的高分子復合材料，以克服現有技術中存在的不足。

發明內容

（一）解決的技術問題

本發明提供一種高速深井泵葉輪復合材料及其制備方法，解決現有材料易磨損、成本高、強度低等缺點。

（二）采用的技術方案

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案予以實現：一種高速深井泵復合材料，所述復合材料由以下重量百分比的原料制備而成：碳纖維5-30%、PEEK 40-70%、Si3N4 6-15%、PTFE 1-5%、相容劑SMA 1-3%、分散劑EBS 1-3%。

作為本方案的進一步優化，所述復合材料由以下重量百分比的原料制備而成：碳纖維5%、PEEK 40%、Si3N4 6%、PTFE 1%、相容劑SMA 1%、分散劑EBS 1%。

作為本方案的進一步優化，所述復合材料由以下重量百分比的原料制備而成：碳纖維17%、PEEK 55%、Si3N4 12%、PTFE 3%、相容劑SMA 2%、分散劑EBS 2%。

作為本方案的進一步優化，所述復合材料由以下重量百分比的原料制備而成：碳纖維30%、PEEK 70%、Si3N4 15%、PTFE 15%、相容劑SMA 3%、分散劑EBS 3%。

作為本方案的進一步優化，所述碳纖維樹脂基材料應用偶聯劑進行表面活化處理。

一種高速深井泵復合材料的制備方法包括以下步驟：

步驟1：選用偶聯劑KH550或KH560，用純凈水稀釋，根據碳纖維重量百分比1-3%比例，將碳纖維浸泡10-40min并烘干備用，碳纖維占重量總分數比例的5-30%。

步驟2：選用相容劑SMA根據重量百分比按1-3%比例加入樹脂中，同時加入分散劑EBS按重量百分比的1-3%比例加入樹脂中，同時加入耐磨材料氮化硅按重量百分比的5-15%，同時加入耐磨輔助材料PTFE按重量百分比的1-5%，用攪拌機進行攪拌至均勻。

步驟3：選用雙螺桿改性設備，將步驟1與2中的材料進行混煉加工，制取高速深井泵葉輪高分子復合材料。

（三）有益效果

本發明提供一種高速深井泵葉輪復合材料及其制備方法，具有以下有益效果：

本發明制備方法科學合理，通過本發明制備的材料具有高耐磨性、耐沖擊、高強度、使用壽命長等優點。

具體實施方式