[发明专利]一种泵用高性能聚四氟乙烯材料

说明书

技术领域

本发明属于泵密封材料制作领域，具体涉及一种泵用高性能聚四氟乙烯材料。

背景技术

垫片是离心泵静密封的根本元件，垫片的选型要根据泵的介质、温度、压力和腐化性等因素决定。当温度和压力不高时个别选用非金属密封垫片；中压低温时，选用非金属与金属组合垫片。非金属垫片在泵上利用最为广泛，其材料分别为纸、橡胶和聚四氟乙烯，其中聚四氟乙烯具有相当高的化学稳定性,能耐许多腐蚀性介质的侵蚀,强酸、强碱、强氧化剂、油脂、酮、醚、醇等即使在高温下对它也不起作用，因此其得到了更为广泛的应用。但是聚四氟乙烯材料在负荷长期作用下，蠕变较大，易发生冷流现象，因此急需一种提升聚四氟乙烯材料性能的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种泵用高性能聚四氟乙烯材料。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种泵用高性能聚四氟乙烯材料，由以下重量份的组分制成：聚四氟乙烯70-75份、甲基三氯硅烷16-20份、间三氟甲基苯甲酸甲酯8-12份、聚碳酸酯10-15份、苯三聚氰二胺5-8份、菱锌矿14-17份、氟化钙12-15份、高铅酸钙2-4份，制备方法包括以下操作步骤：（1）将聚四氟乙烯、聚碳酸酯加入高速搅拌机中，搅拌30-40min后过80-100目筛；（2）菱锌矿、氟化钙、高铅酸钙混合后粉碎过120-140目；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的粉末混合后，再向其中加入甲基三氯硅烷、间三氟甲基苯甲酸甲酯、苯三聚氰二胺，继续搅拌混合均匀后，倒入密封垫片的模具中，在液压机上保压成型，制得2-3mm的密封垫片胚料；（4）将密封垫片胚料放入烧结炉中，以200℃/h的升温速度将炉中的温度升至415℃，保温4-5小时后，最后以30℃/h的降温速率将炉中的温度降至200℃后，让其自然降温，制得成品。

具体地，所述高铅酸钙中有效成分含量为98.5%。

具体地，上述步骤（3）中液压机施加的压力为25MPa，保压的时间为20min。

本发明的有益效果是：

本发明中制备聚四氟乙烯密封垫片的工艺步骤简单，能耗小，制得的四氟乙烯密封垫片抗蠕变性能好、不易发生冷流的现象，极大的扩展了四氟乙烯密封垫片的应用范围。其中，聚碳酸酯与聚四氟乙烯共聚后，有效的降低了垫片表面的接触角，提升了垫片表面的活性，进而增加了垫片在使用过程中，添加的润滑物质对其润滑保护效果；菱锌矿、氟化钙、高铅酸钙协同作用后，有效的提升了制得的垫片的耐热疲劳度，能使得制得的垫片在高温环境中具有较好的压缩蠕变性和导热性能，进而延长了垫片在高温环境中的使用寿命；甲基三氯硅烷、间三氟甲基苯甲酸甲酯、苯三聚氰二胺协同作用后，一定程度上的破坏了聚四氟乙烯内部的螺旋结构，使得其内部的碳-碳链有一部分暴露在外面，降低了聚四氟乙烯垫片的化学稳定性，但是使得制得的聚四氟乙烯垫片的回弹性能、抗弯曲和压缩性能得到了极大的提升，有效的避免了聚四氟乙烯垫片冷流现象的发生。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。

实施例1

一种泵用高性能聚四氟乙烯材料，由以下重量份的组分制成：聚四氟乙烯70份、甲基三氯硅烷16份、间三氟甲基苯甲酸甲酯8份、聚碳酸酯10份、苯三聚氰二胺5份、菱锌矿14份、氟化钙12份、高铅酸钙2份，制备方法包括以下操作步骤：（1）将聚四氟乙烯、聚碳酸酯加入高速搅拌机中，搅拌30min后过80目筛；（2）菱锌矿、氟化钙、高铅酸钙混合后粉碎过120目；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的粉末混合后，再向其中加入甲基三氯硅烷、间三氟甲基苯甲酸甲酯、苯三聚氰二胺，继续搅拌混合均匀后，倒入密封垫片的模具中，在液压机上保压成型，制得2mm的密封垫片胚料；（4）将密封垫片胚料放入烧结炉中，以200℃/h的升温速度将炉中的温度升至415℃，保温4小时后，最后以30℃/h的降温速率将炉中的温度降至200℃后，让其自然降温，制得成品。

具体地，所述高铅酸钙中有效成分含量为98.5%。

具体地，上述步骤（3）中液压机施加的压力为25MPa，保压的时间为20min。

实施例2