一种耐腐蚀密封圈的改性组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐腐蚀密封圈的改性组合物及其制备方法，该制备方法包括：1）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水进行接触反应，接着过滤取滤饼干燥以制得改性碳纤维；2）将改性碳纤维、银盐、锌盐、尿素和水进行水热反应，接着过滤取滤饼，最后在保护气的存在下进行煅烧以制得复合碳纤维；3）将复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物进行混合以制得耐腐蚀密封圈的改性组合物。通过本发明专利技术方法制得的改性组合物能够极大程度地改善密封圈耐酸和耐碱性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀密封圈的改性组合物及其制备方法
本专利技术涉及密封圈，具体地，涉及一种耐腐蚀密封圈的改性组合物及其制备方法。
技术介绍
密封件一般由动环、静环和密封圈组成；其中密封圈对于密封件的密封效果起着至关重要的作用。密封圈一般要满足以下条件：富有弹性和回弹性；适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等；能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应（焦耳效应）小；易加工成型，并能保持精密的尺寸；不腐蚀接触面，不污染介质等。目前，密封件按照材料划分，可以分为NBR丁腈橡胶密封圈、HNBR氢化丁腈橡胶密封圈、FLS氟硅橡胶密封圈、CR氯丁橡胶密封圈等，虽然上述密封件基本能够满足生产需求，但是在某些特定的环境中密封件的耐腐蚀性能难以满足上述要求，如上述密封圈难以同时满足耐酸或者耐碱的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐腐蚀密封圈的改性组合物及其制备方法，通过该方法制得的改性组合物能够极大程度地改善密封圈耐酸和耐碱性能，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种耐腐蚀密封圈的改性组合物的制备方法，该制备方法包括：1）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水进行接触反应，接着过滤取滤饼干燥以制得改性碳纤维；2）将改性碳纤维、银盐、锌盐、尿素和水进行水热反应，接着过滤取滤饼，最后在保护气的存在下进行煅烧以制得复合碳纤维；3）将复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物进行混合以制得耐腐蚀密封圈的改性组合物。本专利技术还提供了一种耐腐蚀密封圈的改性组合物，该耐腐蚀密封圈的改性组合物通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中，本专利技术首先通过硅烷偶联剂在碳纤维的表面形成环糊精包覆层，接着通过水热反应在环糊精包覆层的表面形成纳米银、纳米锌或纳米银锌复合材料以得到复合碳纤维，最后通过复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物的组合使得该组合物能够改善密封圈的耐腐蚀性能；同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种耐腐蚀密封圈的改性组合物的制备方法，该制备方法包括：1）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水进行接触反应，接着过滤取滤饼干燥以制得改性碳纤维；2）将改性碳纤维、银盐、锌盐、尿素和水进行水热反应，接着过滤取滤饼，最后在保护气的存在下进行煅烧以制得复合碳纤维；3）将复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物进行混合以制得耐腐蚀密封圈的改性组合物。在本专利技术的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，在步骤1）中，碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水的重量比为30：10-15：5-10：80-150。在本专利技术的步骤1）中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，在步骤1）中，所述接触反应满足以下以下条件：反应温度为65-80℃，反应时间为3-5h。在本专利技术的步骤1）中，干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，在步骤1）中，干燥满足以下条件：干燥温度为100-120℃，干燥时间为4-6h。在本专利技术的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，在步骤2）中，改性碳纤维、银盐、锌盐、尿素和水的重量比为50：5-8：10-15：15-20：200-300。在本专利技术的步骤2）中，水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，在步骤2）中，水热反应满足以下以下条件：反应温度为160-180℃，反应时间为8-16h。在本专利技术的步骤2）中，煅烧的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，在步骤2）中，煅烧满足以下以下条件：自15-30℃以4.5-5℃/min升温至350-400℃并保温30-50min，接着以1.5-2℃/min降温至200-280℃并保温1.5-2h，最后自然冷却至15-30℃。在本专利技术的步骤3）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，在步骤3）中，复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物的重量比为30：10-16：35-45：6-10：8-15。在本专利技术中，硅烷偶联剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)中的至少一者。在本专利技术中，银盐的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，银盐为硝酸银。在本专利技术中，锌盐的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，锌盐选自硝酸锌、氯化锌和硫酸锌中的至少一者。本专利技术中，保护气的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使该改性组合物能够进一步改善密封圈的耐腐蚀性能，优选地，保护气选自氦气、氮气、氩气中的至少一者。本专利技术还提供了一种耐腐蚀密封圈的改性组合物，该耐腐蚀密封圈的改性组合物通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂（乙烯基三乙氧基硅烷）和水按照30：13：8：100的重量比进行接触反应（反应温度为70℃，反应时间为4h），接着过滤取滤饼干燥（干燥温度为110℃，干燥时间为5h）以制得改性碳纤维；2）将所述改性碳纤维、银盐（硝酸银）、锌盐（硝酸锌）、尿素和水按照50：7：13：18：280的重量比进行水热反应（反应温度为170℃，反应时间为12h），接着过滤取滤饼，最后在保护气（氦气）的存在下进行煅烧（自20℃以4.8℃/min升温至380℃并保温40min，接着以1.8℃/min降温至260℃并保温1.8h，最后自然冷却至18℃）以制得复合碳纤维；3）将复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物（氧化钐）按照30：13：40：8：12的重量比进行混合以制得耐腐蚀密封圈的改性组合物A1。实施例21）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂（乙烯基三甲氧基硅烷）和水按照30：10：5：80的重量比进行接触反应（反应温度为65℃，反应时间为5h），接着过滤取滤饼干燥（干燥温度为100℃，干燥时间为6h）以制得改性碳纤维；2）将所述改性碳纤维、银盐（硝酸银）、锌盐（氯化锌）、尿素和水按照50：5：10：15：200的重量比进行水热反应（反应温度为160℃，反应时间为16h），接着过滤取滤饼，最后在保护气（氮气）的存在下进行煅烧（自15℃以4.5℃/min升温至350℃并保温30min，接着以1.5℃/min降温至200℃并保温1.5h，最后自然冷却至15℃）以制得复合碳纤维；3）将复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物（氧化钇）按照3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀密封圈的改性组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水进行接触反应，接着过滤取滤饼干燥以制得改性碳纤维；2）将所述改性碳纤维、银盐、锌盐、尿素和水进行水热反应，接着过滤取滤饼，最后在保护气的存在下进行煅烧以制得复合碳纤维；3）将所述复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物进行混合以制得所述耐腐蚀密封圈的改性组合物。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀密封圈的改性组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）将碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水进行接触反应，接着过滤取滤饼干燥以制得改性碳纤维；2）将所述改性碳纤维、银盐、锌盐、尿素和水进行水热反应，接着过滤取滤饼，最后在保护气的存在下进行煅烧以制得复合碳纤维；3）将所述复合碳纤维、贝壳粉、凹凸棒土、碳化硅、稀土氧化物进行混合以制得所述耐腐蚀密封圈的改性组合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述碳纤维、环糊精、硅烷偶联剂和水的重量比为30：10-15：5-10：80-150。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述接触反应满足以下以下条件：反应温度为65-80℃，反应时间为3-5h；优选地，所述干燥满足以下条件：干燥温度为100-120℃，干燥时间为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春生，周强明，
申请(专利权)人：芜湖瑞德机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34