[发明专利]高强耐冲击聚醚醚酮材料、制备方法及其密封组件阀门

说明书

本发明涉及一种高强耐冲击聚醚醚酮材料、制备方法及其密封组件阀门，由以下重量份数组分构成：碳纳米管8%—15.3%、碳化硅3%—5.6%、空心玻璃微波1.5%—3.5%、尼龙纤维0%—5.4%、二硫化钼粉1.1%—3.5%、脂环烃类溶剂3.5%—12.1%，余量为聚醚醚酮微粉。且密封组件阀门包括阀体、阀板及聚醚醚酮密封环，其中阀板嵌于阀体内，其外表面包覆聚醚醚酮密封环，并通过聚醚醚酮密封环与阀体内表面滑动连接，所述聚醚醚酮密封环包括承载环体、密封环套。本发明一方面生产原料成本低廉，来源广泛，生产工艺简单、生产效率高，并可有效的提高聚醚醚酮材料的结构强度、韧性、耐磨性；另一方面极大的提高了使用聚醚醚酮材料阀门设备运行时的密封性和耐腐蚀性，从而达到提高阀门设备运行稳定性和使用寿命的目的。

技术领域

本发明涉及高强耐冲击聚醚醚酮材料、制备方法及其密封组件阀门，属高分子材料技术领域。

背景技术

目前聚醚醚酮材料在阀门等领域中得到了广泛的应用，但在实际使用中发现，当前所使用的传统的阀门用聚醚醚酮材料在运行中一方面均不同程度存在结构强度、抗磨损能力差，从而极易因磨损因素导致阀门失效；另一方面为了提高聚醚醚酮材料的性能，往往造成了聚醚醚酮材料阀门组件的生产原料及生产工艺成本高，生产运行效率低下，难以有效满足实际使用的需要，而针对这一现状，目前尚无有效的解决及应对手段，尤其是阀门运行时设备磨损属于不可避免的损耗，因此严重影响了阀门设备运行的稳定性和使用寿命，并增加了阀门设备的使用及维护成本。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供高强耐冲击聚醚醚酮材料、制备方法及其密封组件阀门，极大的提高了使用聚醚醚酮材料阀门设备运行时的密封性和耐腐蚀性，从而达到提高阀门设备运行稳定性和使用寿命。

一种高强耐冲击聚醚醚酮材料，由以下重量份数组分构成：碳纳米管8%—15.3%、碳化硅3%—5.6%、空心玻璃微波1.5%—3.5%、尼龙纤维0%—5.4%、二硫化钼粉1.1%—3.5%、脂环烃类溶剂3.5%—12.1%，余量为聚醚醚酮微粉。

进一步的，所述的碳化硅、二硫化钼粉及聚醚醚酮微粉粒径为10—50纳米，空心玻璃微波粒径为30—50微米。

进一步的，所述的尼龙纤维单丝直径为9—13微米，目数为300—400目。

一种高强耐冲击聚醚醚酮材料的制备方法，包括如下步骤：

S1,初步混合，首先将碳纳米管、碳化硅、空心玻璃微波、尼龙纤维、二硫化钼粉、脂环烃类溶剂及聚醚醚酮微粉添加到反应釜中进行初步混合，并向反应釜中添加占混合物总量1.1—2.5倍的去离子水，最后在常温环境下对混合物进行超声波均质作业；

S2, 预加热处理，在进行S1步骤后，在保持超声波均质状态不变条件下，对反应釜进行密封处理，同时对密封后的反应釜进行减压并使密封后反应釜内的气压恒定在0.1—0.5倍标准大气压，然后对反应釜内混合物匀速加热至40℃—80℃，直至混合物中含水量小于1%；同时对阀门组件模具进行预热至60℃并恒温备用；

S3，浇铸成型，将S2步骤预热后的混合物浇注到成型模具中，且浇注到成型模具中的混合物重量为所需阀门组件重量的1.1—1.5倍，然后对成型模具外表面施加超声波振动作用力，并同时将成型模具升温至300℃—520℃，并在升温过程中对成型模具内混合物施加600—1200Kg/cm3的恒压力，并保温保压3—10分钟，然后停止振动并在保压状态下自然冷却至常温；

S4，脱模修整，完成S2步骤后，打开模具并取出模具内的毛坯件，然后对毛坯件通过机械加工进行表面质量修整；

S5，强化处理，将S3步骤经过修整的毛坯件再次放入到成型模具中，并对毛坯件施加800—1500Kg/cm3的恒压力，然后以20—35℃/分钟速度匀速升温至340—380℃，并保温3—10分钟，然后随炉冷却至80℃—120℃，并保温1—3小时，最后冷却至常温，并进行脱模作业即可得到成品阀门组件。