[发明专利]一种化工泵用密封垫片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种化工泵用密封垫片及其制备方法，制备的化工泵用密封垫片具有优异的耐磨性能，同时其抗老化、密封性能良好，可长期用于与化工泵领域。利用交流电与激光阵列协同对石墨烯进行处理，一方面使得石墨烯表面产生微小的孔洞，从而可以使得碳纤维和硫酸钡晶须在反复球磨的过程中插入石墨烯微孔中，形成三维立体支撑结构，与基底形成更加稳固的交联网络，大大提高了所得目标材料的耐磨性能，另一方面，可以使石墨烯其分子间结合更加紧密，提高石墨烯的硬度，进一步提高了目标材料的耐磨性能。

技术领域

本发明属于密封垫片技术领域，尤其是一种化工泵用密封垫片及其制备方法。

背景技术

密封垫片是为达到介质密封而嵌入法兰接缝中的能够承受接缝位移的重要原件，常被用于防止机电产品、石油和化工装置产生漏油、漏气、漏水的现象，也可防止外界环境介质和灰尘的浸入，起到防护密封作用。

但是当密封垫片应用于化工泵时，由于化工泵在使用过程中，经常要在高温高压下工作，各部件之间的长时间挤压势必会影响密封垫片的使用效果，所以，需要对密封垫片的耐磨性能作进一步提高。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种耐磨的化工泵用密封垫片及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种化工泵用密封垫片，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

石墨烯5-8，硬脂酸钠0.5-1，柠檬酸溶液50-100，碳纤维5-9，硫酸钡晶须4-6，羟甲基纤维素3-5，葡萄籽粉2-4，丙烯酸树脂乳液20-40，聚四氟乙烯粉末80-100，酚醛树脂10-20，聚丙烯蜡10-12。

所述丙烯酸树脂乳液固含量为25-27%。

进一步的，其制备方法包括以下步骤：

（1）将石墨烯与硬脂酸钠共同分散到其体积10-20倍的无水乙醇中，然后加热至50-55℃，在100-150Hz下超声处理10-20min，然后升温至70-75℃，在200-230Hz下超声10-20min，接着加热至沸腾，继续在60-65Hz下超声处理5-10min后停止，并冷却至室温，过滤，在110-115℃下干燥；

（2）将步骤（1）所得石墨烯分散到柠檬酸溶液中，接着向其施加交流电，处理5-8min后，过滤，然后利用激光阵列对所得石墨烯进行刻蚀，刻蚀时间为15-20s，置于80-85℃下干燥，得到微孔石墨烯；

（3）将步骤（2）所得微孔石墨烯与碳纤维、硫酸钡晶须、羟甲基纤维素、葡萄籽粉一起放入球磨罐中，在20-50rpm下干法球磨20-30min，然后加入丙烯酸树脂乳液，湿法球磨10-20min后，过滤，所得物在120-124℃下干燥；

（4）将步骤（3）所得物、聚四氟乙烯粉末、酚醛树脂、聚丙烯蜡在1300-1400rpm的高速搅拌机中搅拌混合5-10min后，然后放入压坯机上压制成型，其中压制温度为165-170℃，压制压力为3.2-3.6MPa，压制时间为13-15min，冷却脱模即可。

进一步的，步骤（2）所述柠檬酸溶液质量浓度为20-25%。

进一步的，步骤（2）所述交流电频率为85-90Hz，电流密度为112-115A/m²。

进一步的，步骤（2）所述激光阵列由25-30个激光单元构成，其能量密度为220-230mJ/cm²。

进一步的，步骤（3）所述葡萄籽粉粒度为50-100μm。