[发明专利]一种阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料

说明书

本发明公开一种阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：聚四氟乙烯85‑100份、纳米微晶陶瓷粉10‑20份，纳米氧化铝2‑5份、氧化镧0.02‑0.05份、玻璃纤维5‑8份、硅烷偶联剂3‑5份、纳米碳化锆0.04‑0.06份、纳米二氧化硅5‑8份，其制备方法包括混料、热处理等步骤，通过本发明技术方案制备得到的密封材料不仅密封性能强、耐腐蚀且抗磨损性能强。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯复合密封材料领域，具体是一种阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料。

背景技术

聚四氟乙烯简称PTFE，其分子是由聚乙烯中的H原子被F原子取代，取代后的F原子体积远大于H原子，且C—F键键能大于C—C键键能，加上F原子较强的电负性使得PTFE呈螺旋构象，外围的氟原子紧密排列，形成一个封闭的“氟代”保护层，聚四氟乙烯的分子结构决定了它具有独特的性质，比如较低的摩擦因数、优异的耐候性、耐腐蚀性和热稳定性好的特点，是一种优良的固体润滑材料，已被广泛应用于工业、农业、医学业和航空航天等众多领域。但由于PTFE磨耗量大，人们一直致力于寻找一种优异的填充物，使其既能利用聚四氟乙烯低摩擦性质的优点，又可利用填充物自身性能来改善纯PTFE高磨耗的缺点。至今，对聚四氟乙烯改性可分为三大类表面改性、填充改性和共混改性。填充改性作为最简单也最有效的方式之一被广泛应用于PTFE的改性当中，通过添加填充剂，提高PTFE的理化性能。

基于PTFE的广泛应用，尤其是应用到阀门密封的材料中，一系列关于PTFE材料改进尤其是关于PTFE材料应用到阀门密封材料中，如中国专利号为：CN201510001809.0，公开“一种阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料”，该技术方案在一定程度上提高了阀门密封的密封性能，但性能提高不明显。针对现有技术不足，至今未有一种实时有效的方式解决。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料，通过本发明技术方案制备得到的密封材料不仅密封性能强、耐腐蚀且抗磨损性能强。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:

一种阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：聚四氟乙烯85-100份、纳米微晶陶瓷粉10-20份，纳米氧化铝2-5份、氧化镧0.02-0.05份、玻璃纤维5-8份、硅烷偶联剂3-5份、纳米碳化锆0.04-0.06份、纳米二氧化硅5-8份，所述阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：

S1、将聚四氟乙烯、纳米微晶陶瓷粉、玻璃纤维、纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入到高速共混机中混合35-40min，过60-80目筛后得到混料1；

S2、将氧化镧、硅烷偶联剂、纳米碳化锆混入到混料1中得到混料2；

S3、将步骤S2中的混料2加入到模具中，控制模具内的压强为15-20Mpa，梯度升温至320-350℃,保温45-50min后空冷至室温，得到成品。

优选地，所述阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：聚四氟乙烯90份、纳米微晶陶瓷粉15份，纳米氧化铝4份、氧化镧0.03份、玻璃纤维6份、硅烷偶联剂4份、纳米碳化锆0.05份、纳米二氧化硅6份。

优选地，所述阀门密封用纳米微晶陶瓷改性聚四氟乙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：聚四氟乙烯95份、纳米微晶陶瓷粉18份，纳米氧化铝3份、氧化镧0.04份、玻璃纤维7份、硅烷偶联剂3份、纳米碳化锆0.06份、纳米二氧化硅7份。