[发明专利]耐高温低温区密封条PTFE树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车上的空气涡旋压缩机用耐高温低温区密封条PTFE树脂复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

聚四氟乙烯（ PTFE）是一种综合性能优秀的聚合物材料，有极好的耐高低温性和耐化学腐蚀性，且介电性能优良，摩擦系数极小热稳定性好，可在-260℃~260℃长期使用，但是纯PTFE具有冷流性，尺寸稳定性差，介电强度低，磨损大等缺点。为了克服纯PTFE的缺陷，通常采用表面改性，填充改性或共混改性的手段来提高其综合性能，其中填充改性因为简单、价格低、效果好而得到广泛的应用。

新能源汽车上一般使用空气涡旋压缩机为车辆的制动系统、开关门结构等提供压缩空气。空气涡旋压缩机是对空气进行压缩获得高压气体的压缩机，其低温区密封条虽然环境温度低于高温区密封条，但在空气涡旋压缩机工作过程中，低温区密封条快速摩擦仍会导致快速升温，为防止密封条变形，因此需要使用耐高温材料制成。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温低温区密封条PTFE树脂复合材料，具有良好的耐高温性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种耐高温低温区密封条PTFE树脂复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下组分构成：

POB：17-23%

实心玻璃微珠：3-8%

纳米二氧化硅：3-5%

硅烷偶联剂：1-2%

二甲基甲酰胺：1-3%

余量为 PTFE。

优选的，所述纳米二氧化硅、实心玻璃微珠先经硅烷偶联剂处理。

优选的，所述实心玻璃微珠粒径为1-10μm，纳米二氧化硅粒径为50-200nm。

本发明还公开了上述耐高温低温区密封条的制备方法，其步骤包括：

（1）、纳米二氧化硅、实心玻璃微珠分别加入乙醇溶液中，超声分散均匀后，加入硅烷偶联剂，超声搅拌，过滤获得沉淀，洗涤后干燥；

（2）、将POB粉末加入二甲基甲酰胺中，搅拌均匀；

（3）、用有机溶剂将步骤（1）（2）得到的产物与聚四氟乙烯粉末浸润，通过高剪切分散乳化机充分搅拌，使其混合均匀，在120℃下烘干2~6h，除去水分和溶剂；

（4）、冷却后模压成型，保压2min，压力15~30MPa, 烧结3~6h，随炉自然冷却至室温,脱模后机械加工得到耐高温低温区密封条。

优选的，所述有机溶剂为丙酮。

优选的，步骤（4）中烧结温度为360-400℃。

本发明中，聚苯酯POB是一种不溶不熔的芳香族高结晶聚合物，分解温度高达530℃，可在300℃长期使用，具有较高的硬度，优异的热稳定性，耐化性腐蚀性，耐压蠕变性，在性能上可以与PTFE形成很好的互补。实心玻璃微珠和纳米二氧化硅可有效提高材料的耐磨性和耐热性能，用本发明材料制得的新能源汽车上的空气涡旋压缩机用耐高温低温区密封条可在高于90℃的环境下长期使用而不产生形变。

具体实施方式

实施例1-3

本空气涡旋压缩机用耐高温低温区密封条的制备方法，其步骤包括：

（1）、纳米二氧化硅、实心玻璃微珠分别加入乙醇溶液中，超声分散均匀后，加入硅烷偶联剂，超声搅拌，过滤获得沉淀，洗涤后干燥；

（2）、将POB粉末加入二甲基甲酰胺中，搅拌均匀；

（3）、用丙酮将步骤（1）（2）得到的产物与聚四氟乙烯粉末浸润，通过高剪切分散乳化机充分搅拌，使其混合均匀，在120℃下烘干2-6h，除去水分和溶剂；各组分含量见表1；

（4）、冷却后模压成型，保压2min，保压压力15-30MPa，烧结温度360-400℃，烧结3~6h，随炉自然冷却至室温,脱模后机械加工得到空气涡旋压缩机用耐高温低温区密封条。

对制得的空气涡旋压缩机用耐高温低温区密封条进行性能测试，测试结果见表2。

表1 实施例1-3的组分表

表2 实施例1-4密封条性能测试

注：弯曲强度采用GB/T9341标准测试，拉伸强度采用GB/T1040标准测试。