添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法技术

本发明专利技术公开了添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法，该工艺利用聚丙烯、玄武岩短纤维、载银磷酸锆、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米蒙脱土等原材料，添加抗氧化剂和硅烷偶联剂进行特异性的真空加压反应，然后经过高温反应、注塑塑型、矿物油微波处理、柠檬酸钠溶液冲洗、紫外固化等工艺步骤，制备得到添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈。制备而成的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈，其抗压抗弯、耐磨硬度大，具有较好的应用前景。

Preparation of high strength wear-resistant sealing ring with PTFE

The invention discloses a preparation method for adding high strength and wear-resistant sealing ring of polytetrafluoroethylene, which uses raw materials such as polypropylene, Xuan Wuyan short fiber, silver carrying zirconium phosphate, carbon fiber, polytetrafluoroethylene superfine powder, nano montmorillonite, and adding antioxidants and silane coupling agents to perform specific vacuum pressurization, and then through the process, The high strength and wear-resistant sealing ring of polytetrafluoroethylene was prepared by the process of high temperature reaction, injection molding, microwave treatment of mineral oil, sodium citrate solution rinsing, UV curing and so on. The high strength wear-resistant sealing ring made of polytetrafluoroethylene can be flexibed, flexural and wear-resistant, and has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法
本专利技术涉及塑料材料这一
，特别涉及到添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法。
技术介绍
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE)，一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。聚四氟乙烯被称“塑料王”，氟树脂之父罗伊·普朗克特1936年在美国杜邦公司开始研究氟利昂的代用品，他们收集了部分四氟乙烯储存于钢瓶中，准备第二天进行下一步的实验，可是当第二天打开钢瓶减压阀后，却没有气体溢出，他们以为是漏气，可是将钢瓶称量时，发现钢瓶并没有减重。他们锯开了钢瓶，发现了大量的白色粉末，这是聚四氟乙烯。他们研究发现聚四氟乙烯性质优良，可以用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈，因此美国军方将该技术在二战期间一直保密。直到二战结束后，才解密，并于1946年实现工业化生产聚四氟乙烯。聚四氟乙烯作为密封材料有很多种应用方式。因其本身具有高耐腐蚀，物理性能稳定，耐高低温，成就了它良好的密封性能，在石油、化工、制药、电力、钢铁行业都有广泛的应用。本专利技术致力于精简聚四氟乙烯密封圈的制备方法，在简化的生产工艺步骤中制造出抗压抗弯、耐磨硬度大的密封圈。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法，该工艺利用聚丙烯、玄武岩短纤维、载银磷酸锆、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米蒙脱土等原材料，添加抗氧化剂和硅烷偶联剂进行特异性的真空加压反应，然后经过高温反应、注塑塑型、矿物油微波处理、柠檬酸钠溶液冲洗、紫外固化等工艺步骤，制备得到添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈。制备而成的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈，其抗压抗弯、耐磨硬度大，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯10-20份、玄武岩短纤维5-10份、载银磷酸锆2-4份、碳纤维2-5份、聚四氟乙烯超细粉5-8份、纳米蒙脱土1-2份、抗氧剂1-2份、硅烷偶联剂1-3份注入真空反应炉中搅拌混匀，转速1500转/分钟，搅拌混匀10分钟后加热至700-850℃，抽真空至5*10-2-8*10-2Pa,持续反应40分钟后到混合料，保温备用；(2)向步骤(1)的混合料注入注塑机，进行注塑；(3)向步骤(2)的注塑模型浸入装有矿物油的陶瓷容器中，将陶瓷容器放到微波加热室加热，调节微波加热温度为145-150℃，加热2-3min，取出冷却；(4)将步骤(3)所得的模型利用柠檬酸钠溶液冲洗；(5)将步骤(4)的模型制品置于紫外灯中烘烤固化，然后室温自然干燥，即得成品。优选地，所述步骤(1)中的抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、特丁基对苯二酚中的一种或几种。优选地，所述步骤(1)中的硅烷偶联剂选自γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述步骤(2)中的注塑机的加料段温度控制在340℃-345℃，输料段的温度控制在330℃-335℃，注射段温度控制在320℃-325℃，喷嘴温度控制在300℃-320℃，模具温度控制在90℃，注塑机的螺杆转速为120rpm。优选地，所述步骤(3)中的柠檬酸钠溶液为3％。优选地，所述步骤(5)中紫外烘烤固化的条件为紫外灯505nm，烘烤10-20分钟。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法利用聚丙烯、玄武岩短纤维、载银磷酸锆、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米蒙脱土等原材料，添加抗氧化剂和硅烷偶联剂进行特异性的真空加压反应，然后经过高温反应、注塑塑型、矿物油微波处理、柠檬酸钠溶液冲洗、紫外固化等工艺步骤，制备得到添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈。制备而成的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈，其抗压抗弯、耐磨硬度大，具有较好的应用前景。(2)本专利技术的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1(1)将聚丙烯10份、玄武岩短纤维5份、载银磷酸锆2份、碳纤维2份、聚四氟乙烯超细粉5份、纳米蒙脱土1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1份、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1份注入真空反应炉中搅拌混匀，转速1500转/分钟，搅拌混匀10分钟后加热至700℃，抽真空至5*10-2Pa,持续反应40分钟后到混合料，保温备用；(2)向步骤(1)的混合料注入注塑机，进行注塑，其中注塑机的加料段温度控制在340℃-345℃，输料段的温度控制在330℃-335℃，注射段温度控制在320℃-325℃，喷嘴温度控制在300℃-320℃，模具温度控制在90℃，注塑机的螺杆转速为120rpm；(3)向步骤(2)的注塑模型浸入装有矿物油的陶瓷容器中，将陶瓷容器放到微波加热室加热，调节微波加热温度为145℃，加热2-3min，取出冷却；(4)将步骤(3)所得的模型利用3％的柠檬酸钠溶液冲洗；(5)将步骤(4)的模型制品置于紫外灯中烘烤固化，紫外烘烤固化的条件为紫外灯505nm，烘烤10分钟，然后室温自然干燥，即得成品。制得的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的性能测试结果如表1所示。实施例2(1)将聚丙烯13份、玄武岩短纤维6份、载银磷酸锆2份、碳纤维3份、聚四氟乙烯超细粉6份、纳米蒙脱土1份、四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)季戊四醇酯1份、苯胺甲基三乙氧基硅烷1份注入真空反应炉中搅拌混匀，转速1500转/分钟，搅拌混匀10分钟后加热至750℃，抽真空至6*10-2Pa,持续反应40分钟后到混合料，保温备用；(2)向步骤(1)的混合料注入注塑机，进行注塑，其中注塑机的加料段温度控制在340℃-345℃，输料段的温度控制在330℃-335℃，注射段温度控制在320℃-325℃，喷嘴温度控制在300℃-320℃，模具温度控制在90℃，注塑机的螺杆转速为120rpm；(3)向步骤(2)的注塑模型浸入装有矿物油的陶瓷容器中，将陶瓷容器放到微波加热室加热，调节微波加热温度为147℃，加热2-3min，取出冷却；(4)将步骤(3)所得的模型利用3％的柠檬酸钠溶液冲洗；(5)将步骤(4)的模型制品置于紫外灯中烘烤固化，紫外烘烤固化的条件为紫外灯505nm，烘烤15分钟，然后室温自然干燥，即得成品。制得的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的性能测试结果如表1所示。实施例3(1)将聚丙烯18份、玄武岩短纤维8份、载银磷酸锆3份、碳纤维4份、聚四氟乙烯超细粉7份、纳米蒙脱土2份、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯2份、二氯甲基三乙氧基硅烷2份注入真空反应炉中搅拌混匀，转速1500转/分钟，搅拌混匀10分钟后加热至820℃，抽真空至7*10-2Pa,持续反应40分钟后到混合料，保温备用；(2)向步骤(1)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚丙烯10‑20份、玄武岩短纤维5‑10份、载银磷酸锆2‑4份、碳纤维2‑5份、聚四氟乙烯超细粉5‑8份、纳米蒙脱土1‑2份、抗氧剂1‑2份、硅烷偶联剂1‑3份注入真空反应炉中搅拌混匀，转速1500转/分钟，搅拌混匀10分钟后加热至700‑850℃，抽真空至5*10‑2‑8*10‑2Pa,持续反应40分钟后到混合料，保温备用；(2)向步骤(1)的混合料注入注塑机，进行注塑；(3)向步骤(2)的注塑模型浸入装有矿物油的陶瓷容器中，将陶瓷容器放到微波加热室加热，调节微波加热温度为145‑150℃，加热2‑3min，取出冷却；(4)将步骤(3)所得的模型利用柠檬酸钠溶液冲洗；(5)将步骤(4)的模型制品置于紫外灯中烘烤固化，然后室温自然干燥，即得成品。

【技术特征摘要】
1.添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚丙烯10-20份、玄武岩短纤维5-10份、载银磷酸锆2-4份、碳纤维2-5份、聚四氟乙烯超细粉5-8份、纳米蒙脱土1-2份、抗氧剂1-2份、硅烷偶联剂1-3份注入真空反应炉中搅拌混匀，转速1500转/分钟，搅拌混匀10分钟后加热至700-850℃，抽真空至5*10-2-8*10-2Pa,持续反应40分钟后到混合料，保温备用；(2)向步骤(1)的混合料注入注塑机，进行注塑；(3)向步骤(2)的注塑模型浸入装有矿物油的陶瓷容器中，将陶瓷容器放到微波加热室加热，调节微波加热温度为145-150℃，加热2-3min，取出冷却；(4)将步骤(3)所得的模型利用柠檬酸钠溶液冲洗；(5)将步骤(4)的模型制品置于紫外灯中烘烤固化，然后室温自然干燥，即得成品。2.根据权利要求1所述的添加聚四氟乙烯高强耐磨密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(β-(3,5-二叔丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱全，
申请(专利权)人：吴江市强塑阀门管件厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32