本发明专利技术提供了一种新型复合工程塑料，是由聚四氟乙烯、ＰＯＢ聚酯合金粉末、石墨及二硫化钼按一定的比例组合后，经压制、烧结而成。本发明专利技术的复合工程塑料具有优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀、自润滑、电绝缘及耐溶剂性、导热性，可广泛应用于石油化工企业、轻工业、机械制造、冶金、交通等部门的高温、高磨损、强腐蚀，以及耐负荷、防粘连、防污染等环境中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程材料
，涉及一种新型工程塑料，尤其涉及一种用于耐腐蚀性、抗磨损性、抗温性、自润滑性环境的工程塑料，即FPOB新型工 程塑料。
技术介绍
随着石化行业生产加工原料组分中含硫量的增加，对设备的腐蚀加剧，严 重影响设备的正常运行。在其他行业一些特殊环境中，高温重度腐蚀严重制约 着生产装置的正常运行及生产，因此在一些重要设备的关键部位采用一般金属 和非金属材料均不能很好地解决设备的腐蚀问题。零配件腐蚀严重，各种有毒 有害气体不断的泄漏，经常造成设备的停止，装置停工、停产，严重的还会造 成重大设备事故和人身安全事故。目前的一些耐腐蚀耐高温金属的价格十分昂 贵，有些材料国内无法生产。对此，为彻底解决设备关键零部件的腐蚀问题，保证石化企业生产装置 设备安全、平稳、长周期运行，减少停车频次，保证装置操作人员的身心健康， 同时为降低设备检修次数，最大限度地节约检维修成本，必须进行综合性能优 良的新型复合工程材料的研制与应用，用于替代某些耐腐蚀耐高温贵重金属， 节约外汇支出。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐腐蚀耐高温、成本低、综合性能优良的新型复 合工程塑料——即FPOB新型工程塑料。本专利技术经过对多种高分子材料特性比较，最后遴选了聚四氟乙稀(TPFE)， 聚酯合金粉(POB)，石墨，二硫化钼(MoS2)四种材料为原料。聚四氟乙 稀材料虽具有耐蚀及耐各类有机溶剂，摩擦系数小，不粘附、不燃烧、不吸水、 耐老化、耐绝缘、耐高温等优点，但其导热性差，膨胀系数大，不耐辐射等缺 点。POB是芳族聚脂内含合金高分子材料，虽具有良好的自润滑性、耐磨性， 抗压縮蠕变性、导热性、耐溶剂性、耐温差性能，但其最大的缺点是将其加热至分解温度前(其分解温度为530°C)，无明显熔点，且难于用一般模压成型 加工，其成品性脆，弯曲强度及拉伸强度低。石墨具有显著的光学不均匀性、 硬度不均质性，以及不透明、具有金属光泽，石墨传热性强，具有高度的导电 性，能耐300(TC以上高温，熔点380(TC，沸点4250'C，莫氏硬度1~2，具有 可塑性，化学稳定性强，不溶于酸碱等性能。二硫化钼具有分散性好，不粘结 的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，以增加油脂的润滑 性和极压性；其熔点为U85'C，适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工 作状态，延长设备寿命；它还有抗磁性，可用作线性光电导体和显示P型或N 型导电性能的半导体，具有整流和换能的作用；莫氏硬度为1~1.5，烧失量为 18~22%，摩擦系数为0.05~0.09。本专利技术将上述各材料按一定的比例通过烧结 复合的方式结合在一起，使各材料的性能进行综合，形成一种具有良好耐腐蚀 性、抗磨损性、抗温性、自润滑性的工程塑料。经过大量的探索和实验，本专利技术的复合工程塑料，各原材料的重量百分比 在下属范围内，都具有很好的综合性能聚四氟乙稀60% 80%， POB聚酯合金粉末3% 8%,石墨10% 30%， 二硫化钼3% 8%。其优选配方为聚四氟乙稀70%, POB: 5%，石墨20%， 二硫化钼5%。本专利技术耐腐蚀性复合工程塑料的制备方法，是将上述配方量的聚四氟乙稀、POB、石墨及二硫化钼混合均匀后，在压制压力为36 37Mpa作用下，保 压时间85~90分钟，压制成型模；将型模置于烧结炉中，将温度由室温升至 317 327'C后进行保温，保温时间25-30分钟，再继续升温由317 327'C升至 370 38(TC保温，保温时间145-150分钟，然后降温，由380'C降至327。C后保 温，保温时间25 30分钟，再继续降温至室温即得本专利技术复合工程塑料。 优选压制工艺压制压力P-37Mpa，保压时间90分钟； 优选烧结工艺:烧结温度由室温升至327'C后保温30分钟，再升温至38(TC 保温150分钟，之后开始降温，由380'C降至327t:后保温30分钟，再继续降温至室温。升温速度为rc/分钟，降温速度为rc/分钟，烧结总用时i2小时57分钟。本专利技术复合工程塑料的综合性能测试1.耐腐蚀性能测试测试方法① 测试液体浓度为Q/^的盐酸溶液；② 测试件尺寸及表面粗糙度50X25X3 (mm)，表面粗糙度1.6pm;③ 测试方式及时间将测试件浸入测试液体中168小时； 测试结果测试件尺寸49.998X24.997X2.998 (mm)，表面粗糙度值为 1.6jim。2.耐磨损性、抗高温性及自润滑性能测试① 测试仪器UMT-2M摩擦试验机；② 测试件尺寸及表面粗糙度80±0.2X10±0.1X4±0.1 (mm),表面粗 糙度1.6pm。③ 试验条件速度0.24m/s，载荷200g，摩擦对偶GCrl5钢球，Si3N4陶瓷球；④ 测试结果a. 当载荷200g，摩擦对偶GCrl5钢球时， 摩擦系数(u): 0.146 摩擦体积(mm3): 0.0120 导热率W/(m.k): 0.748。b. 当载荷200g，摩擦对偶Si3N4陶瓷球时， 摩擦系数(u): 0.148摩擦体积(mm3): 0.0144 导热率百/(111.]0: 0.7510。上述性能测试结果表明，本专利技术的明复合工程塑料具有良好的耐腐蚀性 能，耐磨损性能，抗高温性性及自润滑性能。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点1、 材料获取容易，组分品种少，材料成本低。2、 压制烧结工艺简单，成型性好，对环境无污染。压制烧结完后，根据要求进行机械加工后应用。3、 材料的综合性能优良，适用于高腐蚀性、高磨损性、高温差、润滑条 件恶劣的环境，满足了强腐蚀介质场合的转动设备的使用要求。4、 该材料应用范围广，可广泛应用于石油化工企业、轻工业、机械制造、 冶金、交通等行业。具体实施方式1、材料配方以重量计。聚四氟乙稀70%， POB: 5%,石墨20%， 二硫化钼5%。2、 制备工艺(1) 压制工艺将上述配方量的聚四氟乙稀、POB、石墨及二硫化钼混合均匀后，压制压力为37Mpa,保压时间为90分钟，压制成型模；(2) 烧结工艺将型模置于烧结炉中，将温度由室温升至327。C后进行 保温，保温时间30分钟，再继续升温由327"C升至38(TC保温，保温时间150 分钟，然后降温，由380'C降至327'C后保温，保温时间30分钟，再继续降温至室温即得本专利技术复合工程塑料。升温速度为rc/分钟，降温速度为rc/分钟，烧结总用时12小时57分钟。3、 性能指标(1) 耐腐蚀性尺寸误差(mm): 0.002 0.003(2) 耐磨损性摩擦体积(mm3): 0.0120 0.0144(3) 抗高温性导热率W/(m.k):0.7480 0.7510(4) 自润滑性摩擦系数(u): 0.146 0.148。权利要求1. 一种复合工程塑料，是由以下重量百分比的材料制备而成聚四氟乙稀60％～80％，聚酯合金粉3％～8％，石墨10％～30％，二硫化钼3％～8％。2、 如权利要求1所述复合工程塑料，其特征在于各材料的重量百分比为聚四氟乙稀70%,聚酯合金粉5%，石墨20%， 二硫化钼5%。3、 如权利要求1所述复合工程塑料的制备方法，包括以下工艺步骤(1) 压制工艺将聚四氟乙稀、聚酯合金粉、石墨及二硫化钼按所述配方量混合均匀后，在压制压力为32本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合工程塑料，是由以下重量百分比的材料制备而成： 聚四氟乙稀６０％～８０％，聚酯合金粉３％～８％，石墨１０％～３０％，二硫化钼３％～８％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：安代明，汪世锋，
申请(专利权)人：中国石油兰州石油化工公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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