[发明专利]高温增压聚四氟乙烯复合材料及其产品制造工艺及环垫

说明书

本发明公开了一种高温增压聚四氟乙烯复合材料及其产品制造工艺及环垫，解决了当阀门内部输送的液体或者气体温度过高时，聚四氟乙烯容易软化，影响阀门的密封效果的问题，其技术方案要点是:一种高温增压聚四氟乙烯复合材料，经搅拌、压合烧结而成，以质量百分数计，由以下原料组成：5~12%的碳纤维、3~8%的二硫化钼、0.5~2.0%的金属助剂、1~3%的玻璃纤维、余量为聚四氟乙烯；碳纤维、二硫化钼、金属助剂、玻璃纤维和聚四氟乙烯均通过筛网筛分取粒径在1000‑5000目的原料粉末，具有较好的耐高温效果。

技术领域

本发明涉及阀体密封件，特别涉及一种高温增压聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

工业生产过程中，阀门广泛应用于各种管路系统中，而其中阀门的密封问题，逐渐引起人们的关注和重视，其介质一旦发生外部泄漏事故，除造成较大的经济损失外，还将可能严重危及到人身安全。阀杆填料密封性能是阀门整机性能的主要指标之一，其材料的密封性好坏决定了阀门是否有外泄漏。

聚四氟乙烯是一种耐腐、抗老化、摩擦系数等优异的工程塑料，适用于在阀门密封材料领域的应用。但聚四氟乙烯存在有在高温下易软化等明显缺点。目前，由纯聚四氟乙烯制成的密封材料能够承受的耐受温度为220℃。当阀门内部输送的液体或者气体温度过高时，聚四氟乙烯容易软化，影响阀门的密封效果。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种高温增压聚四氟乙烯复合材料，具有较好的耐高温效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高温增压聚四氟乙烯复合材料，经搅拌、压合烧结而成，以质量百分数计，由以下原料组成：5～12％的碳纤维、3～8％的二硫化钼、0.5～2.0％的金属助剂、1～3％的玻璃纤维、余量为聚四氟乙烯；

碳纤维、二硫化钼、金属助剂、玻璃纤维和聚四氟乙烯均通过筛网筛分取粒径在1000-5000目的原料粉末。

作为优选，一种高温增压聚四氟乙烯复合材料，经搅拌、压合烧结而成，以质量百分数计，由以下原料组成：8％的碳纤维、6％的二硫化钼、1％的金属助剂、2％的玻璃纤维、83％的聚四氟乙烯；

碳纤维、二硫化钼、金属助剂、玻璃纤维和聚四氟乙烯均通过筛网筛分取粒径在2500-5000目的原料粉末，玻璃纤维的粒径选取在1000-2500目之间。

通过采用上述技术方案，碳纤维可以改善聚四氟乙烯的物理性能、力学性能和耐磨损性能，提高复合材料的硬度和抗压强度，同时，碳纤维具有耐高温的特点，提高复合材料的耐温性能；二硫化钼是一种具有抗磁性且具有半导体性能的无机化合物，与聚四氟乙烯复合能够提高复合材料的抗磨减摩性能，在上述组分配比下，二硫化钼与碳纤维复合，降低复合材料混合过程中界面之间的摩擦力，提高原料粉末之间的结合效果；金属助剂相较于非金属树脂具有较好的导热效果，能够提高复合材料的导热系数，同时，金属助剂能够起到降低体系粘度的作用，提高搅拌过程中体系的润滑性，而且，金属的熔点要高于聚四氟乙烯的软化点，通过金属助剂分散在碳纤维和聚四氟乙烯的混合体系中，能够与碳纤维共同作为增强骨架，进一步提高复合材料的耐温性和强度；玻璃纤维的加入能够起到增韧体系的效果，有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料不仅具有聚四氟乙烯材料的优点，而且还兼具玻璃纤维材料所特有的良好力学性能、耐磨耗性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，因而当将其制成轴承、垫片、阀座、衬垫等产品时，可在不影响其物理性能和机械性能的前提下提高产品的硬度、抗压强度，降低收缩率、磨耗、生产成本等指标，从而延长产品的使用寿命；并且，通过选择粒径在1000-5000目的粉末原料，增大了原料的比表面积，使聚四氟乙烯能够充分接触其他原料，从而弥补聚四氟乙烯粘结性能较差的缺陷，使碳纤维、二硫化钼、金属助剂、玻璃纤维、聚四氟乙烯之间能够充分结合，形成稳定的结合界面，从而进一步提高了聚四氟乙烯复合材料的强度以及耐温性；