[发明专利]一种耐磨盘根及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨盘根，由如下重量份的原料制备而成：表面改性纳米硼纤维/Mo‑Zn‑S‑F复合材料10‑15份、聚氯乙烯纤维20‑30份、改性聚异戊二烯30‑40份、乙丙橡胶10‑20份、硫化剂1‑5份。本发明还公开了所述耐磨盘根的制备方法。克服了传统盘根或多或少存在强度低，耐磨性、耐腐蚀、耐高温、耐酸碱密封性能差，在使用中容易对泵轴造成损伤，造成泵的使用寿命短，紧固和更换频繁，有时候还造成大量溅油，污染设备和周围环境的技术问题，具有力学性能、耐磨、耐高温、化学稳定性好、密封性能优异的优点。

技术领域

本发明涉及密封材料技术领域，尤其涉及一种耐磨盘根及其制备方法。

背景技术

在目前的各类机械静槽封结构中，交界连接处的密封要求都很高，目前普遍使用的密封材料为盘根形式。盘根是一类由较柔软的线状物编织而成、通过填充在密封腔体内实现密封的密封材料。这类材料由于来源广泛，加工容易，价格低廉，密封可靠，操作简单，被广泛用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封、活塞泵、往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。

目前，常见的盘根主要有芳纶系列、四氟系列、石墨系列、碳纤维系列和带胶心系列盘根。这些材料或多或少存在强度低，耐磨性、耐腐蚀、耐高温、耐酸碱密封性能差，在使用中容易对泵轴造成损伤，造成泵的使用寿命短，紧固和更换频繁，有时候还造成大量溅油，污染设备和周围环境，这些缺陷，限制了传统盘根的广泛应用。

中国专利公开了一种油密封零件用的填充聚四氟乙烯材料及其制备方法(公开号：CN1464023A)，其组成包括(以下各组份用量均为重量份数)：悬浮聚四氟乙烯树脂100，二硫化钼5.8～6.8，玻璃纤维8.7～20.5，石墨粉2.7～5.8。但这些盘根的导热性能差、易磨损，严重影响了其使用寿命和密封稳定性能。

因此，寻求更为有效的方法，制备一种耐磨、耐高温、化学稳定性好、密封性能优异的耐磨盘根符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨盘根及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种耐磨盘根，由如下重量份的原料制备而成：表面改性纳米硼纤维/Mo-Zn-S-F复合材料10-15份、聚氯乙烯纤维20-30份、改性聚异戊二烯30-40份、乙丙橡胶10-20份、硫化剂1-5份。

优选地，所述硫化剂选自N,N'-间苯撑双马来酰亚胺、2,5-二硫基-1,3,4-噻二唑、硫磺中的一种或几种。

优选地，所述表面改性纳米硼纤维/Mo-Zn-S-F复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将氯化钼、氯化锌、硫化胺、六氟磷酸铵置于水浴反应釜中，加入反应溶剂，在180-220℃下水热反应15-20h，后冷却至室温，抽滤，先用苯洗涤3-5次，再用水洗涤4-7次，后用乙醇洗涤5-8次，得到的产物在60-80℃的真空干燥箱中干燥6-8小时，研磨，过200-300目目筛，得到Mo-Zn-S-F；

步骤S2：将经过步骤S1制备得到的Mo-Zn-S-F、纳米硼纤维分散于高沸点溶剂中，然后向其中加入聚甲基三乙氧基硅烷改性环氧树脂，在60-80℃下搅拌反应6-8小时，后在水中沉出，抽滤，并用乙醇洗涤3-5次，得到表面改性纳米硼纤维/Mo-Zn-S-F复合材料。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述氯化钼、氯化锌、硫化胺、六氟磷酸铵、反应溶剂的质量比为1:1:(2-3):0.5:(10-15)。

作为本发明的进一步改进，所述反应溶剂选自乙二胺、二乙胺中的至少一种。

优选地，步骤S2中所述Mo-Zn-S-F、纳米硼纤维、高沸点溶剂、聚甲基三乙氧基硅烷改性环氧树脂的质量比为(3-5):(2-3):(10-15):1。