[发明专利]密封用微孔含油自润滑PTFE材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚四氟乙烯材料，特别涉及一种密封用微孔含油自润滑PTFE材料及其制备方法与应用。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)具有优良的化学稳定性、宽的使用温度、良好的耐腐蚀性等优良性能广泛应用化工、医药、环保、核工业、日用品等行业。

但是，PTFE材料易冷流、抗蠕变松弛性能差、压缩回弹性差，严重制约了其在密封行业的应用。因此，目前多采用填充改性、复合改性、膨化改性等方法来改善PTFE材料。如：公开号为CN101007242A、名称为“膨化微孔聚四氟乙烯膜的制备方法”的专利申请提供的采用膨化微孔聚四氟乙烯膜的制备方法所制得的发泡PTFE材料有较好的抗蠕变松弛性能；公开号为CN101608042A、名称为“微孔聚四氟乙烯密封板材及其制备方法”所提供的微孔PTFE材料具有较高的压缩回弹性，优异的抗蠕变松弛性能，但并不具有优良的自润滑性能。因此这些改性方法不可避免的降低PTFE的自润滑性能，增大摩擦系数的缺点。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种密封用微孔含油自润滑PTFE材料。该密封用微孔含油自润滑PTFE材料具有良好自润滑性和高弹性。

本发明的另一目的在于提供所述的密封用微孔含油自润滑PTFE材料的制备方法。该制备方法中所用的材料廉价易得，工艺简单，方便工业化操作。

本发明的再一目的在于提供所述的密封用微孔含油自润滑PTFE材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种密封用微孔含油自润滑PTFE材料，由以下按质量比计的成分组成：

聚四氟乙烯树脂            50～98％

萘                        1～30％

油脂                      1～20％；

所述的聚四氟乙烯树脂为按悬浮法生产得到的聚四氟乙烯树脂，优选粒径为20～70μm的聚四氟乙烯树脂；该树脂适合模压工艺，具有良好的机械性能，质量稳定，适合工业生产；

所述的萘优选粒径为10～200μm的萘粉末；

所述的油脂优选为工业润滑油，更优选为液压油、齿轮油、汽轮机油、压缩机油、冷冻机油、变压器油、真空泵油、轴承油、金属加工油(液)、防锈油脂、气缸油、热处理油和导热油等。

所述的密封用微孔含油自润滑PTFE材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚四氟乙烯树脂与萘混合，进行模压加工、烧结，制得多孔聚四氟乙烯半成品；

(2)将步骤(1)制备的多孔聚四氟乙烯半成品泡入油脂中，再放入真空箱中，真空度下保持至少2小时，制得密封用微孔含油自润滑PTFE材料；

其中，聚四氟乙烯树脂的用量相当于该密封用微孔含油自润滑PTFE材料质量的50～98％；萘的用量相当于该密封用微孔含油自润滑PTFE材料质量的1～30％；油脂的用量相当于该密封用微孔含油自润滑PTFE材料质量的1～20％。

步骤(1)中所述的模压的压力优选为20～40Mpa，保压时间为1～30分钟；

所述的烧结的条件优选为：以10～80℃/小时的升温速率升温到320～340℃，恒温0～10小时；再以10～80℃/小时升温速率从320～340℃升温至360～380℃，恒温0.5～10小时；然后以10～80℃/小时的降温速率从360～380℃降温至320～340℃，恒温0～10小时；最后以10～80℃/小时的降温速率从320～340℃降温；

所述的真空的条件优选为真空度小于0.8个大气压，更优选真空度为0.2～0.8个大气压，温度设定在30℃～150℃，保持2～72小时；

所述的密封用微孔含油自润滑PTFE材料在密封材料中的应用。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明所述的密封用微孔含油自润滑PTFE材料，由于泡孔的存在，密度下降，泡孔起到了类似橡胶颗粒增韧塑料的效果。当聚合物中的自由体积和缺陷能被一些微小的孔所取代，多孔将能够减缓材料内部的应力集中，改善材料的蠕变性能和柔韧性，提高冲击强度和抗疲劳性能，提高材料的回弹性，从而改善PTFE密封材料的综合性能，可大大降低产品安装的难度、时间和延长使用寿命。同时，由于材料表面多孔的存在，增大了材料的比表面积，增大了表面粗糙度，有利于改善材料的粘结性能。