一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65‑70%，耐高温填料：18‑20%，耐磨材料：8‑11%，石墨2‑5%，耐高温填料为对位聚苯；聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；耐磨材料为300目以上的玻璃纤维；石墨为300目以上的0号石墨；本发明专利技术还设计一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈的加工工艺，该加工工艺简单易行，加工出的聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈具有优良的性能，产品质量温度，经济效益好。

【技术实现步骤摘要】
一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈及其加工工艺
本专利技术涉及一种密封圈及其加工工艺，具体涉及一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈及其加工工艺。
技术介绍
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，阀门的密封性在使用过程中起到重要作用，密封圈的使用尤其重要，密封圈材料的选择对其密封性能和使用寿命有着重要意义，材料的性能直接影响密封圈的使用性能；不加任何填充材料的聚四氟乙烯密封圈的蠕变效果好，但在200℃以上的高温环境中就会变形，密封效果差，耐磨效果差，阀门就会发生泄漏导致事故的发生，就需要经常更换密封圈甚至是更换阀门，给客户带来了巨大的经济损失和安全隐患，为解决高温工况下四氟密封圈的使用寿命和耐磨效果，研发一种新型的聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈及其加工工艺，该加工工艺简单易行，加工出的聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈具有优良的性能，产品质量温度，经济效益好。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65-70%，耐高温填料：18-20%，耐磨材料：8-11%，石墨2-5%，其中：耐高温填料为对位聚苯；聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；耐磨材料为300目以上的玻璃纤维；石墨为300目以上的0号石墨。本专利技术还设计一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65-70%，耐高温填料：18-20%，耐磨材料：8-11%，石墨2-5%，其中：耐高温填料为对位聚苯、氧化铝、云母粉、浸润剂及复合润滑剂的混合物，其中按质量比计对位聚苯：氧化铝：云母粉：改性蒙脱土：浸润剂：复合润滑=2：3：1：1：1：1；浸润剂为三甲氧基硅烷，复合润滑剂为二硫化钼与油酸异辛醇酯的等比例混合物；聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；耐磨材料为玻璃纤维、过硫酸钾、氧化钇、碳化钛及硼化锆的混合物，其中，按质量比计玻璃纤维：过硫酸钾：氧化钇：碳化钛：硼化锆=3:2:1:1:1；玻璃纤维为300目以上的玻璃纤维；石墨为300目以上的0号石墨。本专利技术进一步限定的技术方案为：前述阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈中，耐高温填料的制备方法具体如下：（1）将对位聚苯送至捏合机中升温至120℃；（2）将氧化铝加入捏合机中，搅拌10-20min，然后加入云母粉、改性蒙脱土及复合润滑剂，调节转速为400-500转/分钟，搅拌10-13min，并充入氮气保护；（3）将步骤（2）得到的混合物料放入烘箱中在70℃下烘干1h，再升温至80℃，烘干2h，继续升温至90℃烘干3h，最后升温至100℃烘干1h；（3）将烘干后的物料浸入浸润剂中1-2天，拿出风干3天，得到耐高温填料。前述阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈中，改性蒙脱土采用如下工艺制备：将纳米蒙脱土、马来酸酐、过氧化苯甲酰、乙醇混合均匀，加热至80-82℃，过滤、洗涤、干燥，然后加入丙酮、氢氧化钠及甲醇混合物混合均匀，再次过滤、洗涤及干燥，随后加入甲苯、硬脂醇聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸，升温至75-80℃，搅拌20min，然后升温至90-100℃搅拌30min，降温后加入双季戊四醇及甲苯搅拌，升温150-160℃，搅拌均匀，降温后冷却得到改性蒙脱土。本专利技术还设计上述阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈的加工工艺，具体包括以下步骤：（1）将聚四氟乙烯，耐高温填料，耐磨材料，石墨混合搅拌3min，然后将混合料投入气流粉碎机高速混合5分钟，至完全充分混合均匀，最后在过筛机过滤杂质；（2）步骤（1）处理后的混合料存放12小时后进行模具压制得到密封圈材料；（3）将密封圈材料整齐排列在烘箱内升温至200℃保温2小时，升温至250℃保温2小时，升温至375℃保温4小时，然后自然冷却；（4）自然冷却至180℃投入模具复压整形，压机压力15Mpa，保压时间3分钟即可得到阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈。前述阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈的加工工艺中，步骤（2）模具压制时具体为：采用平板硫化机进行硫化，设定平板硫化机的整定表压保持120kgf/cm2，平板硫化机的上板温度控制在170℃，下板温度控制在180℃，在硫化过程中排气2次，在整定表压下使平板硫化合模硫化7min，然后开模，使成型的混合料脱模，冷却成型密封圈材料。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的填料使用范围更广，使用一些高温的工作环境，由于本身材料原因摩擦系数小且在一定温度调节下会有润滑的油装物质析出，进一步减小摩擦系数，减小热量的产生；本专利技术通过添加不同的耐高温耐磨材料，提高四氟制品的耐温性能，热稳定性能，通过改变填料的目数来提高产品的致密性，改善产品的耐磨性能，通过很多次的实验室研发和试制，最终确定选用对位聚苯作为耐高温填料，玻璃纤维作为耐磨材料。本专利技术的填料中加入了改性纳米蒙脱土所谓增强材料，耐永久压缩变形、耐热空气老化性能即为优异，承压能力几号，可在保证高填充的前提下，使所得密封圈弹性较好；改性纳米蒙脱土的制备工艺中，由于纳米蒙脱土为多层结构，马来酸酐水解生成酸酐盐后与苯乙烯协同对有机蒙脱土进行剥离，提高了纳米蒙脱土在乙醇溶液中的分散性，避免纳米蒙脱土团聚，而加入的双季戊四醇与脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚相互配合，不仅乳化、润湿、分散效果极好，而且能与上述处理后的纳米蒙脱土有机结合，不仅具有良好的分散、乳化、润滑及增溶性能，与四丙氟橡胶、三元乙丙橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶的混溶性极好，使所得密封圈承压能力极为优异，还能提高所得密封圈耐压缩永久变形和热空气老化性能；改性纳米蒙脱土中脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚上未反应完的亲水亲油醇团与磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、有机结合，磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、歧化松香可插入剥离后有机蒙脱土片层与基材分子链之间，不仅可消弱分子间作用力，增大四丙氟橡胶、三元乙丙橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶与其余原料之间的混合均匀性，使所得密封圈耐压缩永久变形、热空气老化性能进一步增强，承压能力优异，而且能与防老剂发生协同作用，进一步提高所得密封圈耐热空气老化性能。填料的多样性及耐磨材料的多样性，复合而成，可以扬长避短，增加填料及耐磨材料的最大效益，单一的材料不能克服多方位的缺陷，本专利技术通过调整产品配方和加工工艺改善产品的性能，提高产品硬度，降低压缩永久变形比例，延长产品的使用寿命。具体实施方式实施例1本实施例提供一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65%，耐高温填料：20%，耐磨材料10%，石墨5%，其中：耐高温填料为对位聚苯；聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；耐磨材料为300目以上的玻璃纤维；石墨为300目以上的0号石墨。上述阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈的加工工艺，具体包括以下步骤：（1）将聚四氟乙烯，耐高温填料，耐磨材料，石墨混合搅拌3min，然后将混合料投入气流粉碎机高速混合5分钟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，其特征在于：该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65‑70%，耐高温填料：18‑20%，耐磨材料：8‑11%，石墨2‑5%，其中：所述的耐高温填料为对位聚苯；所述的聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；所述的耐磨材料为300目以上的玻璃纤维；所述的石墨为300目以上的0号石墨。

【技术特征摘要】
1.一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，其特征在于：该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65-70%，耐高温填料：18-20%，耐磨材料：8-11%，石墨2-5%，其中：所述的耐高温填料为对位聚苯；所述的聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；所述的耐磨材料为300目以上的玻璃纤维；所述的石墨为300目以上的0号石墨。2.一种阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，其特征在于：该密封圈按质量百分比计包括以下组分：聚四氟乙烯65-70%，耐高温填料：18-20%，耐磨材料：8-11%，石墨2-5%，其中：所述的耐高温填料为对位聚苯、氧化铝、云母粉、浸润剂及复合润滑剂的混合物，其中按质量比计对位聚苯：氧化铝：云母粉：改性蒙脱土：浸润剂：复合润滑=2：3：1：1：1：1；所述的浸润剂为三甲氧基硅烷，所述的复合润滑剂为二硫化钼与油酸异辛醇酯的等比例混合物；所述的聚四氟乙烯采用500目以上的聚四氟乙烯；所述的耐磨材料为玻璃纤维、过硫酸钾、氧化钇、碳化钛及硼化锆的混合物，其中，按质量比计玻璃纤维：过硫酸钾：氧化钇：碳化钛：硼化锆=3:2:1:1:1；所述的玻璃纤维为300目以上的玻璃纤维；所述的石墨为300目以上的0号石墨。3.根据权利要求2所述的阀门专用聚四氟乙烯填充对位聚苯密封圈，其特征在于：所述耐高温填料的制备方法具体如下：（1）将对位聚苯送至捏合机中升温至120℃；（2）将氧化铝加入捏合机中，搅拌10-20min，然后加入云母粉、改性蒙脱土及复合润滑剂，调节转速为400-500转/分钟，搅拌10-13min，并充入氮气保护；（3）将步骤（2）得到的混合物料放入烘箱中在70℃下烘干1h，再升温至80℃，烘干2h，继续升温至90℃烘干3h，最后升温至100℃烘干1h；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡德扬，
申请(专利权)人：扬中市橡胶塑料厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32