[发明专利]一种石墨填充改性PTFE纤维编织盘根的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘根的制备方法，尤其是涉及一种石墨填充改性PTFE纤维编织盘根的制备方法。

背景技术

盘根作为一种密封填料，凭借其有效的密封性能和维修方便，在非机械密封领域，得到广泛的应用，是目前密封领域的主要密封产品。聚四氟乙烯具有优异的自润滑、耐强腐蚀、耐高温和高强度等性能，是一种高档密封材料。四氟制品蠕变高、柔软性能差，导热性差，在使用过程之中容易引起泄漏，且在动摩擦密封行业，由于摩擦生热，会产生局部高温老化的现象，极大的降低了其使用寿命。中国专利公开了一种油密封零件用的填充聚四氟乙烯材料及其制备方法(公开号：CN 1464023A)，其组成包括(以下各组份用量均为重量份数)：悬浮聚四氟乙烯树脂100，二硫化钼5.8～6.8，玻璃纤维8.7～20.5，石墨粉2.7～5.8。但这些盘根的导热性能差、易磨损，严重影响了其使用寿命和密封稳定性能。

发明内容

本发明是提供一种石墨填充改性PTFE纤维编织盘根的制备方法，其主要是解决现有技术所存在的盘根的导热性能差、易磨损，严重影响了其使用寿命和密封稳定性能等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种石墨填充改性PTFE纤维编织盘根的制备方法，其特征在于所述的方法包括：

a.将质量百分比为85-95％的聚四氟乙烯分散树脂和5％-15％的00号胶体石墨进行充分混合，然后添加300cc-370cc的200#溶剂油，放在烘箱中进行充分熟化，将熟化好的粉料进行挤出成条，经滚筒压延，进行去油、高倍拉伸、高温定型，制备出聚四氟乙烯带，通过割丝处理，最终制备出聚四氟乙烯网状纤维线；

b.将聚四氟乙烯网状纤维线经过胶体石墨溶液的二次浸渍和多段烘箱的烘干，使石墨很好的附着在聚四氟乙烯网状纤维表面，其中胶体石墨溶液的组成及质量百分比为：四氟乙烯分散乳液25-50％、蒸馏水15-20％、表面活性剂0.5-1.5％、水性增稠剂15-20％、00号石墨粉15-40％；

c.将烘干的聚四氟乙烯网状纤维线使用多轨高速精密编织设备，通过交叉内锁编织方式，编织成石墨填充改性PTFE纤维编织盘根毛坯；

d.将制备好的石墨填充改性PTFE纤维编织盘根毛坯通过真空浸渍装置，使其浸渍胶体石墨溶液，最后经烘干和成型处理得成品石墨填充改性PTFE纤维编织盘根。

本发明采用优质聚四氟乙烯原料经石墨填充改性处理，经特定拉伸烧结和割丝工艺制成高强度、耐腐蚀、耐磨损的纤维线。

PTFE材料具有优异的耐高低温、强耐腐蚀和低摩擦系数等优异的理化性能，本发明通过工艺a工序，通过8-15倍的高倍拉伸纤维化和380℃高温烧结处理，改善了PTFE自有的蠕变性能差、强度低的特性。

采用分丝刀具，将PTFE烧结带割裂成渔网状细丝结构，大大提高了PTFE纤维的比表面积，提高了制品的柔软性，PTFE网状结构的大比表面积特性使石墨更好的、更多的附着在PTFE表面提供条件。

通过工艺技术及特殊石墨浸渍剂即胶体石墨溶液对每束纤维线进行浸渍和真空浸渍处理，使石墨均匀的附着在PTFE割裂丝表面和编织盘根空间内部，大大提高了其密封、润滑、导热和耐老化性能。

最终制得的本产品是一种以PTFE纤维网状结构为骨架，石墨均匀填充在中间的编织填料产品，新制备出来的PTFE纤维编织盘根具有了四氟纤维的良好的柔软性能和压缩回弹性能，又具有了石墨的高导热，高润滑和热稳定性能。大大提高了盘根使用的密封可靠性和使用寿命

作为优选，所述的步骤b中胶体石墨溶液的配置过程中，胶体石墨与分散四氟乳液的含量比对最终盘根的密封性能影响较大，建议四氟乳液与石墨的含量质量分数比在1.5-2倍之间。在这个范围内，其盘根具有良好的压缩密封性能和导热耐老化能，可有效长时间地有效的在在密封填料函中使用，减低了设备维护成本和泄漏风险。

作为优选，所述的多轨高速精密编织设备包括有机架，机架的上部设有轨道，轨道内穿接有多个可缠绕聚四氟乙烯网状纤维线的锭子，锭子的下方设有导向口，导向口的石墨填充改性PTFE纤维编织盘根毛坯出口处设有收卷机构，通过该编织机构，可将聚四氟乙烯纤维表面含有石墨的更好的包裹在盘根内，提高了石墨含量。

作为优选，所述的真空浸渍装置包括有浸渍槽，浸渍槽通过管路连接有储液槽，储液槽的进口处连接有缓冲器、真空泵。真空浸渍可有效排除聚四氟乙烯割裂丝表面的空气，使石墨乳液良好的附着在聚四氟乙烯割裂丝表面，提高石墨的含量。