用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，包括以下步骤：原料混合；内坯料成型：将内料放入小号模具内压实成型，成型压力为18‑20MPa，得到粗制内坯；内坯初烧制：将粗制内坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温；外坯成型：在烧制后的内培表面涂敷粘合剂，然后将粗制内坯放入大号模具中，并将外料放入大号模具中，成型压力为34‑39MPa，得到粗制终坯；终烧制：将粗制终坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温，得到待检产品；检测。本发明专利技术制备得到的密封件内部具有良好的刚性，密封面具有一定的柔性，使得密封件具有良好的强度而增加使用寿命的同时，密封件可以起到良好的密封效果。

Manufacturing method of reinforced polytetrafluoroethylene for high and medium pressure valve seal

【技术实现步骤摘要】
用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法
本专利技术涉及密封件
，尤其是涉及一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法。
技术介绍
密封件是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部零部件的材料或零件；按作用分类可分为轴用密封、孔用密封、防尘密封、导向环、固定密封、回转密封；按材料分类可分为丁氰橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅胶、氟硅橡胶、尼龙、聚氨酯、工程塑料等。现有申请公布号为CN103467896A的中国专利，公开了一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，工艺路线为：备料→干燥→混料→装模压实成型→烧结→机械加工→检验入库，各种成分的质量份数比：高强纳米碳纤维，0.5-1.5；二硫化钼粉，3-5；锡青铜粉，20-25；聚四氟乙烯粉，65-75；还可添加长3-5mm的增强玻纤，5-10；二氧化硅粉，10-15；石墨粉，1-2，此白刚玉粉，1-3、绿碳化硅粉,1-3，上述多种中的一种或多种，分散剂5040：重量为各种原料总重的1％。但是，对于密封件，除了需要有适当的机械强度和硬度外，其密封面需要具有良好的柔软性和弹性、致密性，从而不易泄漏介质；上述专利虽然使得密封件整体具有良好的强度，但是上述专利的原料一次混合成型，导致密封件的内部刚性和密封面的柔性相互影响，降低密封件的寿命和密封效果。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，制备得到的密封件内部具有良好的刚性，密封面具有一定的柔性，使得密封件具有良好的强度而增加使用寿命的同时，密封件可以起到良好的密封效果。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，原料按重量份包括以下组分：内坯料：聚四氟乙烯78-97份，铍铜41-65份，碳纤维29-45份，二氧化钼9-15份，粘结剂11-22份；外坯料：聚四氟乙烯42-69，聚醚醚酮13-20份，铍铜1-6份，对位聚苯23-39份，相容剂3-7份，抗静电剂2-8份；制备方法包括以下步骤：原料混合：内坯料混合：将聚四氟乙烯、铍铜、碳纤维、二氧化钼和粘合剂加入120-160重量份的溶剂中，然后在240-280r/min的转速下搅拌0.8～1h；升温至90～100℃，在真空下抽出溶剂，得到内料；外坯料混合：将聚四氟乙烯、聚醚醚酮、铍铜、对位聚苯、相容剂和抗静电剂加入80-100重量份的溶剂中，然后在200-230r/min的转速下搅拌0.5～0.7h；升温至90～100℃，在真空下抽出溶剂，得到外料；内坯料成型：将内料放入小号模具内压实成型，成型压力为18-20MPa，得到粗制内坯；内坯初烧制：将粗制内坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温；外坯成型：在烧制后的内培表面涂敷粘合剂，然后将粗制内坯和外料放入大号模具中，使外料包裹住粗制内坯，然后压实成型，成型压力为34-39MPa，得到粗制终坯；终烧制：将粗制终坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温，得到待检产品；检测：对待检产品通过外观、硬度、尺寸、平行度、同轴度、平面度检验，合格后，得到产品，最后包装、入库。通过采取上述技术方案，对内外坯料进行独立制备，对于内坯料，以聚四氟乙烯为基料，加入铍铜、碳纤维和二氧化钼作为填料，铍铜、碳纤维和二氧化钼均具有很高的硬度耐磨性，使得密封件内部具有优异的机械性能，以提高密封件整体的受力强度；同时加入粘合剂，可以进一步提高内坯的结合强度，提高密封件整体的强度；对于外坯料，以聚四氟乙烯为基料，加入少量的铍铜，保证密封件密封部分的强度，同时，加入了具有刚性和柔性的聚醚醚酮，提高密封件的密封部分的弹性，提高密封件对交变应力下的抗疲劳性，而且加入的对位聚苯,其分子链由于很大的刚性和规整性，可以进一步提高密封件密封部分的强度；而且相容剂和抗静电剂作为功能性添加剂，不仅可以提高密封部分的结合强度，而且可以提高密封件的抗静电性能，减少静电危害；而且在专利技术中，在原料混合的时候，是将原料放入溶剂中混合，抽滤后得到对应的内料和外料，使得内料和外料的成分的混合均匀，提高密封件的综合性能；并且，在内坯初烧制之后，在粗制内坯外表面涂敷粘合剂后，再加入外料，可以有效提高内坯和外坯的结合强度，避免内坯和外坯分离而影响密封件的使用，从而本专利技术制备得到的密封件内部具有良好的刚性，密封面具有一定的柔性，使得密封件具有良好的强度而增加使用寿命的同时，密封件可以起到良好的密封效果。本专利技术的进一步设置为，所述内坯料中的聚四氟乙烯分子量为800万-1000万，所述外坯料中的聚四氟乙烯分子量为1万-3万。通过采取上述技术方案，内坯料采用高分子量的聚四氟乙烯，可以有效提高内坯的强度，外坯料采用低分子量的聚四氟乙烯，可以提高密封部分的柔性，提高密封件的密封效果。本专利技术的进一步设置为，所述粘结剂按重量份包括以下组分：kp1胶泥34-56份，聚乙烯醇缩甲醛23-37份，环氧树脂21-34份。通过采取上述技术方案，kp1胶泥是以钾水玻璃、缩合磷酸铝、耐酸粉料与少量添加剂配制而成，具有良好的粘结性能，而且kp1胶泥的耐热性能优异、机械强度大，可以进一步提高密封件的使用性能；聚乙烯醇缩甲醛作为聚乙烯醇与甲醛作用而成的高分子化合物，除了具有优异的粘性以提高内坯的结合强度之外，其耐磨耗性优异，可以提高密封件的使用寿命；环氧树脂是一种热固性树脂，具有较好的粘接强度，而且环氧树脂中的环氧基可以与聚乙烯醇缩甲醛中的羟基发生交联反应，使得环氧树脂固化，进一步提高密封件的强度。本专利技术的进一步设置为，所述相容剂按重量份包括以下组分：马来酸酐接枝乙烯23-45份，乙烯基三甲氧基硅烷16-24份。通过采取上述技术方案，马来酸酐接枝乙烯中的酸酐基团在高温作用下，能够与极性基团发生广义的脱水反应并形成化学键，从而将不相容的极性和非极性物质进行化学偶联，而且，马来酸酐接枝乙烯与聚四氟乙烯均含有乙烯基，相似相溶，可以进一步提高外坯料中各组分的相容性；乙烯基三甲氧基硅烷是一种硅烷偶联剂，硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性，因此,当乙烯基三甲氧基硅烷介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，从而可以有效提高各组分之间的相容性，而且乙烯基三甲氧基硅烷发生作用后，形成的交联物具有良好的机械强度，可以进一步提高密封件的使用性能。本专利技术的进一步设置为，所述溶剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种。通过采取上述技术方案，碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯作为碳酸脂，可以作为极性溶剂，使得密封件原料中的各组分可以很好地分散，从而可以提高各组分的混合均一性，提高密封件的使用性能。本专利技术的进一步设置为，所述抗静电剂按重量份包括以下组分：甘油硬脂酸酯17-25份，硅油13-22份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，其特征在于：/n原料按重量份包括以下组分：/n内坯料：聚四氟乙烯78-97份，铍铜41-65份，碳纤维29-45份，二氧化钼9-15份，粘结剂11-22份；/n外坯料：聚四氟乙烯42-69，聚醚醚酮13-20份，铍铜1-6份，对位聚苯23-39份，相容剂3-7份，抗静电剂2-8份；/n制备方法包括以下步骤：/n原料混合：/n内坯料混合：将聚四氟乙烯、铍铜、碳纤维、二氧化钼和粘合剂加入120-160重量份的溶剂中，然后在240-280r/min的转速下搅拌0.8~1h；升温至90~100℃，在真空下抽出溶剂，得到内料；/n外坯料混合：将聚四氟乙烯、聚醚醚酮、铍铜、对位聚苯、相容剂和抗静电剂加入80-100重量份的溶剂中，然后在200-230r/min的转速下搅拌0.5~0.7h；升温至90~100℃，在真空下抽出溶剂，得到外料；/n内坯料成型：将内料放入小号模具内压实成型，成型压力为18-20MPa，得到粗制内坯；/n内坯初烧制：将粗制内坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温；/n外坯成型：在烧制后的内培表面涂敷粘合剂，然后将粗制内坯和外料放入大号模具中，使外料包裹住粗制内坯，然后压实成型，成型压力为34-39MPa，得到粗制终坯；/n终烧制：将粗制终坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温，得到待检产品；/n检测：对待检产品通过外观、硬度、尺寸、平行度、同轴度、平面度检验，合格后，得到产品，最后包装、入库。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，其特征在于：
原料按重量份包括以下组分：
内坯料：聚四氟乙烯78-97份，铍铜41-65份，碳纤维29-45份，二氧化钼9-15份，粘结剂11-22份；
外坯料：聚四氟乙烯42-69，聚醚醚酮13-20份，铍铜1-6份，对位聚苯23-39份，相容剂3-7份，抗静电剂2-8份；
制备方法包括以下步骤：
原料混合：
内坯料混合：将聚四氟乙烯、铍铜、碳纤维、二氧化钼和粘合剂加入120-160重量份的溶剂中，然后在240-280r/min的转速下搅拌0.8~1h；升温至90~100℃，在真空下抽出溶剂，得到内料；
外坯料混合：将聚四氟乙烯、聚醚醚酮、铍铜、对位聚苯、相容剂和抗静电剂加入80-100重量份的溶剂中，然后在200-230r/min的转速下搅拌0.5~0.7h；升温至90~100℃，在真空下抽出溶剂，得到外料；
内坯料成型：将内料放入小号模具内压实成型，成型压力为18-20MPa，得到粗制内坯；
内坯初烧制：将粗制内坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温；
外坯成型：在烧制后的内培表面涂敷粘合剂，然后将粗制内坯和外料放入大号模具中，使外料包裹住粗制内坯，然后压实成型，成型压力为34-39MPa，得到粗制终坯；
终烧制：将粗制终坯放入烧结炉烧制成型，然后自然冷却至室温，得到待检产品；
检测：对待检产品通过外观、硬度、尺寸、平行度、同轴度、平面度检验，合格后，得到产品，最后包装、入库。


2.根据权利要求1所述的用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，其特征在于：所述内坯料中的聚四氟乙烯分子量为800万-1000万，所述外坯料中的聚四氟乙烯分子量为1万-3万。


3.根据权利要求2所述的用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，其特征在于：所述粘结剂按重量份包括以下组分：kp1胶泥34-56份，聚乙烯醇缩甲醛23-37份，环氧树脂21-34份。


4.根据权利要求3所述的用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟乙烯的制作方法，其特征在于：所述相容剂按重量份包括以下组分：马来酸酐接枝乙烯23-45份，乙烯基三甲氧基硅烷16-24份。


5.根据权利要求4所述的用于高中压阀门密封件的增强型聚四氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家卫，
申请(专利权)人：南京銮华密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32