耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，按质量百分比由以下组分构成：碳纤维：9‑14%，铜粉：6‑15%，改性蒙脱土：3‑10%，余量为PTFE，所述改性蒙脱土为钠基蒙脱土经乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性。还公开了其制备方法。本发明专利技术加入碳纤维可以降低热膨胀系数，减小温度升高后膨胀导致的泄漏隐患；还可以减小蠕变，增加硬度，提高材料的耐热性出。铜粉加入有利于减少材料的磨损，减小蠕变，减小载荷下的变形，增加热PTFE复合材料的热稳定性和导电性能。改性蒙脱土可以在PTFE中形成均匀的纳米级分散，使复合材料具有更好的耐热稳定性。用本发明专利技术材料制得的耐高温高温区密封条可在300℃环境下长期使用而不产生形变。

High temperature and high temperature zone sealing strip PTFE resin composite and its preparation method

The invention discloses a sealing strip PTFE resin composite high temperature resistant high temperature region, the percentage by mass consists of the following components: carbon fiber 14%: 9, 15%: 6 copper powder, modified montmorillonite: 3 10%, the remainder is PTFE, the modified montmorillonite for Na montmorillonite by eighteen alkyl vinyl benzyl methyl ammonium chloride modified two. The preparation method is also disclosed. The addition of carbon fiber can reduce thermal expansion coefficient, reduce leakage risk caused by expansion of temperature, reduce creep, increase hardness and improve heat resistance of materials. The addition of copper powder can reduce the wear of the material, reduce the creep, reduce the deformation under the load, and increase the thermal stability and the conductivity of the thermal PTFE composite. The modified montmorillonite can form uniform nanoscale dispersion in PTFE, so that the composite has better stability of heat resistance. The high temperature and high temperature zone sealing strip produced by this invention can be used for a long time under the environment of 300 degrees without deformation.

【技术实现步骤摘要】
耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料及其制备方法
本专利技术涉及新能源汽车上的空气涡旋压缩机用耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
聚四氟乙烯（PTFE）是一种综合性能优秀的聚合物材料，有极好的耐高低温性和耐化学腐蚀性，且介电性能优良，摩擦系数极小热稳定性好，可在-260℃~260℃长期使用，但是纯PTFE具有冷流性，尺寸稳定性差，介电强度低，磨损大等缺点。新能源汽车上一般使用空气涡旋压缩机为车辆的制动系统、开关门结构等提供压缩空气。空气涡旋压缩机是对空气进行压缩获得高压气体的压缩机，其高温区密封条需要长期在高温条件下工作且不产生形变，因此需要使用能长期耐高温的材料制成。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，具有高导热性和高导电性。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下组分构成：碳纤维：9-14%铜粉：6-15%改性蒙脱土：3-10%余量为PTFE，所述改性蒙脱土为钠基蒙脱土经乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性而成。优选的，所述碳纤维先经酸化处理。优选的，所述铜粉粒径为800-1000目。本专利技术还公开了上述耐高温高温区密封条的制备方法，其步骤包括：（1）、将乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵加入乙醇中，制成乙醇溶液，将钠基蒙脱土加入乙醇中，搅拌制成质量分数5%的蒙脱土乙醇悬浮液，两种溶液混合，控制乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵与钠基蒙脱土的质量比在0.2-0.6:1，搅拌24h以上，静置，获取沉淀，洗涤后研磨成300目以下细粉；（2）、碳纤维加入酸液中升温搅拌后抽滤，得到酸化的碳纤维；（3）、将步骤（1）（2）得到的产物与铜粉、聚四氟乙烯粉末加入到有机溶剂中并搅拌，直至混合均匀；（4）、将步骤（3）获得混合液注入密封条模具中，冷压成型后高温烧结，得到耐高温高温区密封条。优选的，所述酸液为浓硫酸或浓硝酸。优选的，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。优选的，步骤（4）中烧结温度为400-420℃，烧结压力为10-20MPa。本专利技术中，加入碳纤维可以增加材料的拉伸、压缩以及弯曲模量，降低热膨胀系数，减小温度升高后膨胀导致的泄漏隐患；同时还可以减小蠕变，增加硬度，提高材料的耐热性出。铜粉加入有利于减少材料的磨损，减小蠕变，减小载荷下的变形，增加热PTFE复合材料的热稳定性和导电性能。改性蒙脱土可以在PTFE中形成均匀的纳米级分散，使复合材料具有更好的耐热稳定性。用本专利技术材料制得的新能源汽车上的空气涡旋压缩机用耐高温高温区密封条可在300℃环境下长期使用而不产生形变。具体实施方式实施例1-3本空气涡旋压缩机用耐高温高温区密封条的制备方法，其步骤包括：（1）、将乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵加入乙醇中，制成乙醇溶液，将钠基蒙脱土加入乙醇中，搅拌制成质量分数5%的蒙脱土乙醇悬浮液，两种溶液混合，控制乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵与钠基蒙脱土的质量比在0.2-0.6:1，搅拌24h以上，静置，获取沉淀，洗涤后研磨成300目以下细粉；（2）、碳纤维加入酸液中升温搅拌后抽滤，得到酸化的碳纤维；（3）、将步骤（1）（2）得到的产物与铜粉、聚四氟乙烯粉末加入到有机溶剂中并搅拌，直至混合均匀；（4）、将步骤（3）获得混合液注入密封条模具中，冷压成型后高温烧结，得到空气涡旋压缩机用耐高温高温区密封条。对制得的空气涡旋压缩机用耐高温高温区密封条进行性能测试，测试结果见表2。表1实施例1-3的组分表表2实施例1-4密封条性能测试注：弯曲强度采用GB/T9341标准测试，拉伸强度采用GB/T1040标准测试，采用热重分析仪对密封条在空气氛围中进行热失重，测定温度范围：室温～750℃；升温速率10℃/10min，密封条材料用量：20mg。本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下组分构成：碳纤维：9‑14%铜粉：6‑15%改性蒙脱土：3‑10%余量为 PTFE，所述改性蒙脱土为钠基蒙脱土经乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性而成。

【技术特征摘要】
1.耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下组分构成：碳纤维：9-14%铜粉：6-15%改性蒙脱土：3-10%余量为PTFE，所述改性蒙脱土为钠基蒙脱土经乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性而成。2.根据权利要求1所述的耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，其特征在于：所述碳纤维先经酸化处理。3.根据权利要求2所述的耐高温高温区密封条PTFE树脂复合材料，其特征在于：所述铜粉粒径为800-1000目。4.权利要求1-3中任一项所述的耐高温高温区密封条的制备方法，其步骤包括：（1）、将乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵加入乙醇中，制成乙醇溶液，将钠基蒙脱土加入乙醇中，搅拌制成质量分数5%的蒙脱土乙醇悬浮液，两种溶液混合，控制乙烯苄基二甲基十八烷基氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文光，杨烨，靳予，孙佳青，孙克原，陈佩民，陈朝曦，焦小东，陈银，
申请(专利权)人：南京肯特复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32