[发明专利]一种耐高温自润滑密封材料及其制备方法

说明书

本发明属于密封材料领域，具体涉及到一种耐高温自润滑密封材料及其制备方法。该密封材料通过以下重量份原料制备而成：酚醛树脂60份、丁腈橡胶9份、聚有机硅氧烷20份、氧化锌4份、柔性石墨50份、黄铜粉5份、丁酮1份。本发明在共聚反应制备的耐高温、高粘结性酚醛—有机硅共聚胶黏剂中，通过各原料的协同配合作用制备的密封材料，不但具有耐高温性能、而且具有较高的机械强度、优良的自润滑性、耐磨性、抗老化性。适用于大型往复式压缩机活塞环和活塞杆密封函填料，也可用于高温容器连接部位的垫圈。

技术领域

本发明属于密封材料领域，具体涉及到一种耐高温自润滑密封材料及其制备方法。

技术背景

压缩机在合成氨工业及其它化工行业广泛应用，其活塞杆的密封函填料和活塞环多数采用铸钢材料，需要注油泵不停地注入润滑油。自上世纪80年代，低压段密封环的材料普遍以填充四氟乙烯或PEK材料所替代。在长期实际应用过程中逐步发现，填充聚四氟乙烯材料制成的活塞环和活塞杆密封函填料，在180℃左右就变软变形，必须立即更换。目前常用的大型往复式压缩机正常运行状态1～6气缸温度160～170℃。如气缸壁、活塞环槽或活塞杆稍微变形或操作稍有不当，缸内温度即刻达到180℃以上，引起活塞环和密封函填料变形，被迫停车检修。关键问题是现有填充四氟乙烯材料不但耐热性差，而且耐磨性能也差，使用寿命短，正常情况运行不足3个月就得更换一次。分析其原因一是聚四氟乙烯本身的耐热性、粘结力差，不具有润滑性；二是填料配方欠合理，制备的填充聚四氟材料耐高温性能和耐磨性能差，加工成活塞环和填料密封件易损坏、寿命短、运行周期短，影响生产。因此研究一种能适用于压缩机活塞环和密封函填料耐高温、耐磨损、寿命长的密封材料是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于压缩机活塞杆密封函填料和活塞环的耐高温自润滑密封材料。

本发明还提供了一种上述耐高温自润滑密封材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

本发明提供了一种耐高温自润滑密封材料，通过以下重量份原料制备而成：酚醛树脂60份、丁腈橡胶 9份、聚有机硅氧烷 20份、氧化锌 4份、柔性石墨 50份、黄铜粉 5份、丁酮1份。

进一步的，所述柔性石墨及黄铜粉的粒度均为200目。

本发明还提供了一种耐高温自润滑密封材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取重量份的酚醛树脂和丁酮投入反应釜内，在不断搅拌下，缓慢升温，加入聚有机硅氧烷、氧化锌及咪唑烷基脲，搅拌均匀，进行共聚反应；反应结束后，降温，加入丁腈橡胶，加入柔性石墨、黄铜粉，搅拌混合均匀，得胶体；

（2）将步骤（1）制备的胶体中加入三乙醇胺和三聚磷酸钠，保温搅拌均匀，在保持温度和不停搅拌下，用封闭式螺杆输送机将物料送入螺杆式挤压机，挤压成圆筒体毛胚，经冷却完全固化成型。

进一步的，步骤（1）中，所述共聚反应为在210～220℃下，保温反应1h。

进一步的，所述共聚反应结束后，降温至160℃，然后加入丁腈橡胶。

进一步的，所述酚醛树脂同咪唑烷基脲的质量比为30：1。

进一步的，步骤（2）中，所述三乙醇胺同酚醛树脂的质量比为1：60。

进一步的，步骤（2）中，所述三乙醇胺和三聚磷酸钠的质量比为1：0.2。

进一步的，步骤（2）中，所述保温搅拌均匀的温度为150℃。