[发明专利]一种带骨架的耐高温密封圈及其制备方法

说明书

本发明公开了一种带骨架的耐高温密封圈，包括骨架及柔性密封材料，骨架包括：氟树脂60份‑80份，生蛭石粉10份‑20份，硅灰5份‑8份，氧化铝粉1份‑3份；柔性密封材料包括：无定型氟树脂40份‑50份，SEBS 5份‑12份，POE 10份‑18份，螺旋碳纳米管3份‑8份；石墨烯2份‑6份，滑石粉0.1份‑1份，硫化剂0.01份‑0.1份。本发明通过采用具有相同性质的材料分别作为骨架和密封材料，使两者可通过分子间作用力进行吸附，避免其在相对运动的情况下而脆裂，柔性密封材料具有较好的柔性和耐高温性，能够提高密封圈的密封性。本发明还提供一种带骨架的耐高温密封圈的制备方法。

技术领域

本发明涉及高温密封圈技术领域，尤其涉及一种用于锂电池材料烧结炉中的带骨架的耐高温密封圈及其制备方法。

背景技术

工业领域许多设备或者组件在相邻部件之间存在变化的密封间隙，在一些场合中，尤其是高温、高压的情况下，密封材料起到了重要的角色。

锂电池材料的烧结炉是一种轻体化连续式工业窑炉，广泛应用于三元正极材料，化工粉末、陶瓷基片等产品的快速烧成，具有能耗低、烧成周期短、炉温均匀度好、劳动强度低等优点。烧结炉的辊道窑是锂电材料粉体材料烧成的窑炉设备，可供粉体材料在氧化气氛中烧结之用，由于炉体为密闭式结构，密封圈要承受四个方向的压力并能长期保持，有时甚至需要密封面之间作相对运动。普通的密封圈由于无法承受高压下的相对运动，而很容易在高压下解体脆化，起不到密封作用。

目前，传统的耐高压密封圈中通过在橡胶材料添加金属类骨架，以提高其耐高压性能，但由于橡胶圈两侧或者前后气压差很大，而橡胶材料与金属骨架之间的相容性较差，容易导致金属骨架与橡胶材料间的材料形成较为薄弱的受力，导致其在相对运动的情况下而脆裂，不能很好地应用于高压状态下的密封。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种带骨架的耐高温密封圈，其在保证具有较好的耐高温性的前提下，具有很好的四个方向的密封性能，且不会因为相对运动而脆裂，能在高压状态下作密封使用。

本发明的目的之二在于提供一种带骨架的耐高温密封圈的制备方法，其制备步骤简单，易于生产。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种带骨架的耐高温密封圈，包括骨架及包覆在所述骨架上的柔性密封材料，所述骨架包括如下重量份的组分：氟树脂60份-80份，生蛭石粉10份-20份，硅灰5份-8份，氧化铝粉1份-3份；

所述柔性密封材料包括如下重量份的组分：无定型氟树脂40份-50份，SEBS5份-12份，POE 10份-18份，螺旋碳纳米管3份-8份；石墨烯2份-6份，滑石粉0.1份-1份，硫化剂0.01份-0.1份。

氟树脂是分子结构中含有氟原子的一类热塑性树脂，其具有优异的耐高低温性能、介电性能、化学稳定性、耐候性、不燃性、不粘性和低的摩擦系数等特性。

生蛭石粉、硅灰均是耐高温材料，生蛭石粉具有在高温状态下，可迅速膨胀6-15倍，甚至达到30倍的特点，硅灰能够吸附于各种不规则物体的表面，使得不规则物体被其包裹，增加骨架与外层密封材料的吸附性能。

无定型氟树脂是其分子链中的环状结构具有较大的位阻效应，破坏了PTFE(聚四氟乙烯)的对称性，使晶区难以形成，所得聚合物呈无定型结构，使其具有较好的柔性，并且不但具有全氟树脂所具有的耐热、耐介质、绝缘等性能，还具有较好的可熔性，在熔融状态时，由于其呈凝胶状，可以有效地对螺旋碳纳米管、石墨烯进行分散。

SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，其不含有不饱和双键，因此其具有良好的耐候性、高柔软性、高止滑性，又具有高回弹性等特性。