一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料制造技术

本发明专利技术涉及泵的性能研究技术领域，公开了一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，采用熔融共混的方法，向热塑性聚偏二氟乙烯与聚碳酸酯共混材料中引入制备得到的纳米粉末材料，提高复合材料的耐腐蚀性能和力学性能，最终得到综合性能优异的内衬材料。本发明专利技术在提高内衬材料耐腐蚀性能的同时，达到力学和抗腐蚀性能互补、提高材料总体性能的目的，克服了现有单一有机氟塑料存在的缺陷，具有较强的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料
本专利技术属于泵的性能研究
，具体涉及一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料。
技术介绍
泵是输送流体或使流体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。其中，离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。目前国内外使用的离心泵主要分为两大类，即金属类和非金属类。金属类有不锈钢、铜、钛等合金材料，非金属类由衬胶泵、塑料泵、陶瓷泵等。金属类离心泵制造成本高，耐腐蚀性差，尤其不适宜运输氢氟酸、稀硫酸、硅氟酸等强腐蚀介质，使用寿命大大缩短；而非金属离心泵存在着脱胶、老化、不耐高温和易破碎等缺点，仍无法推广使用。现急需一种材料能够有效解决上述金属离心泵以及非金属离心泵存在的缺陷问题，耐腐蚀能力需要得到提高，并且制造成本要低，使用寿命要长，现有的离心泵内衬材料目前仍无法达到该要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，具有很强的耐腐蚀性能，且机械强度高，不易磨损，耐老化性能好，可长期运输酸碱、氧化剂等介质。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，其中主要技术手段为：采用熔融共混的方法，向热塑性聚偏二氟乙烯与聚碳酸酯共混材料中引入制备得到的纳米粉末材料，提高复合材料的耐腐蚀性能和力学性能，最终得到综合性能优异的内衬材料；具体的，所述纳米粉末材料的制备包括以下工艺步骤：称取5.6-5.8克氯化钴置于55-60毫升去离子水中，搅拌溶解，将溶解后的物料转移至三口烧瓶中，通入氮气，升温至65-67℃，在搅拌下滴加氨水溶液，滴加速度为4-6滴/秒，滴加至沉淀不再产生为止，停止通入氮气，在50-55℃下保温40-45分钟，降温至20-24℃，所得产物在3000-3500转/分钟下使用去离子水离心清洗2-3次，置于70-80℃真空干燥箱中干燥6-9小时，将干燥粉末转移至坩埚中，放入马弗炉中煅烧，升温至440-480℃，升温速度为8-9℃/分钟，煅烧时间为1.5-2.0小时，降温至20-25℃后得到的粉状物在70-80℃烘箱中干燥10-12小时即可；所述纳米粉末材料粒径大小在18-36纳米之间。所述氨水pH值在11.0-11.2之间。将制备得到的粉末纳米材料分散至分散剂中，料液比为1:13-15，并加入占分散剂质量10-15%的聚乙二醇，超声分散10-15分钟得到纳米粒子分散液，称取聚碳酸酯与聚偏二氟乙烯按照质量比为25-30:70-80的比例配合，加入分散得到的纳米粒子分散液，添加量占聚偏二氟乙烯质量的0.12-0.16%，然后共同放入高速混合机中进行预混，混好后置于90-95℃的真空干燥箱中烘干10-12小时，加入占聚碳酸酯质量分数为4-5%的钛酸酯偶联剂，烘干后的物料加入到双螺杆共混挤出机中混炼，混炼温度为190-195℃，转速为130-140转/分钟，混炼时间为14-18分钟，得到用于制备离心泵内衬的耐腐蚀复合材料。所述分散剂为质量浓度为3.7-3.8%的油酸钠水溶液。所述聚乙二醇分子量为6000。该复合材料中，纳米粒子以分散相的形式存在于聚合物基体材料中，聚碳酸酯与聚偏二氟乙烯的粘合性得到提升，易加工得到表面光滑的内衬材料，聚碳酸酯的耐酸碱性得到提高，纳米粒子的改性作用显著提高了材料的弹性模量，亦即提高了材料的硬度，改善材料的机械加工性能，赋予材料更优异的耐腐蚀长久性功能。本专利技术制备得到的含氟材料，具有优良的综合性能，除了耐腐蚀性高于现有氟塑料外，还具有其独特的性能，尤其在硬度、抗蠕变性能等机械性能上尤其突出，熔融流动性好，易加工成型，可满足离心泵运输高腐蚀、氧化性液体的性能要求。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有离心泵在运输腐蚀性材料存在的不耐腐蚀问题，本专利技术提供了一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，通过将无机化学与高分子化学结合起来，制备得到的杂化材料具有优异的耐腐蚀性，机械性能得到显著提高，同时兼顾无机材料的力学稳定性，赋予了有机材料所不具备的性能，克服了现有氟塑料加工性、韧性不足等缺陷问题；本专利技术在提高内衬材料耐腐蚀性能的同时，达到力学和抗腐蚀性能互补、提高材料总体性能的目的，克服了现有单一有机氟塑料存在的缺陷，具有较强的实际应用价值。本专利技术制备得到的内衬材料加工性好，耐腐蚀性显著提高，且机械强度高，不易磨损，耐老化性能好，可长期运输酸碱、氧化剂等介质，可满足高需求液体离心泵运输的性能要求，具有低成本、长寿命的特点，大大缩减了资源的浪费，能够实现新一代高性能泵材料研发以及提高市场竞争力的现实意义，对于不断提高的泵需求具有较高价值，显著促进离心泵高速发展以及资源可持续发展，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，采用熔融共混的方法，向热塑性聚偏二氟乙烯与聚碳酸酯共混材料中引入制备得到的纳米粉末材料，得到综合性能优异的内衬材料；具体的，所述纳米粉末材料的制备包括以下工艺步骤：称取5.6克氯化钴置于55毫升去离子水中，搅拌溶解，将溶解后的物料转移至三口烧瓶中，通入氮气，升温至65℃，在搅拌下滴加氨水溶液，滴加速度为4滴/秒，滴加至沉淀不再产生为止，停止通入氮气，在50℃下保温40分钟，降温至20℃，所得产物在3000转/分钟下使用去离子水离心清洗2次，置于70℃真空干燥箱中干燥6小时，将干燥粉末转移至坩埚中，放入马弗炉中煅烧，升温至440℃，升温速度为8℃/分钟，煅烧时间为1.5小时，降温至20℃后得到的粉状物在70℃烘箱中干燥10小时即可；所述纳米粉末材料粒径大小在18-36纳米之间。所述氨水pH值在11.0-11.2之间。将制备得到的粉末纳米材料分散至分散剂中，料液比为1:13，并加入占分散剂质量10%的聚乙二醇，超声分散10分钟得到纳米粒子分散液，称取聚碳酸酯与聚偏二氟乙烯按照质量比为25:70的比例配合，加入分散得到的纳米粒子分散液，添加量占聚偏二氟乙烯质量的0.12%，然后共同放入高速混合机中进行预混，混好后置于90℃的真空干燥箱中烘干10小时，加入占聚碳酸酯质量分数为4%的钛酸酯偶联剂，烘干后的物料加入到双螺杆共混挤出机中混炼，混炼温度为190℃，转速为130转/分钟，混炼时间为14分钟，得到用于制备离心泵内衬的耐腐蚀复合材料。所述分散剂为质量浓度为3.7%的油酸钠水溶液。所述聚乙二醇分子量为6000。所得耐腐蚀复合材料在浓度为65%的硫酸腐蚀下，最高使用温度达到125℃；在浓度为98%的硫酸腐蚀下，最高使用温度达到70℃；在浓度为6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，其特征在于，制备方法包括以下工艺步骤：/n（1）称取5.6-5.8克氯化钴置于55-60毫升去离子水中，搅拌溶解，将溶解后的物料转移至三口烧瓶中，通入氮气，升温至65-67℃，在搅拌下滴加氨水溶液，滴加速度为4-6滴/秒，滴加至沉淀不再产生为止，停止通入氮气，在50-55℃下保温40-45分钟，降温至20-24℃，所得产物在3000-3500转/分钟下使用去离子水离心清洗2-3次，置于70-80℃真空干燥箱中干燥6-9小时，将干燥粉末转移至坩埚中，放入马弗炉中煅烧，升温至440-480℃，煅烧时间为1.5-2.0小时，降温至20-25℃后得到的粉状物在70-80℃烘箱中干燥10-12小时得到纳米粉末材料；/n（2）将步骤（1）制备得到的粉末纳米材料分散至分散剂中，料液比为1:13-15，并加入占分散剂质量10-15%的聚乙二醇，超声分散10-15分钟得到纳米粒子分散液，称取聚碳酸酯与聚偏二氟乙烯按照质量比为25-30:70-80的比例配合，加入分散得到的纳米粒子分散液，添加量占聚偏二氟乙烯质量的0.12-0.16%，然后共同放入高速混合机中进行预混，混好后置于90-95℃的真空干燥箱中烘干10-12小时，加入占聚碳酸酯质量分数为4-5%的钛酸酯偶联剂，烘干后的物料加入到双螺杆共混挤出机中混炼，混炼温度为190-195℃，转速为130-140转/分钟，混炼时间为14-18分钟，得到用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备离心泵内衬的耐腐蚀材料，其特征在于，制备方法包括以下工艺步骤：
（1）称取5.6-5.8克氯化钴置于55-60毫升去离子水中，搅拌溶解，将溶解后的物料转移至三口烧瓶中，通入氮气，升温至65-67℃，在搅拌下滴加氨水溶液，滴加速度为4-6滴/秒，滴加至沉淀不再产生为止，停止通入氮气，在50-55℃下保温40-45分钟，降温至20-24℃，所得产物在3000-3500转/分钟下使用去离子水离心清洗2-3次，置于70-80℃真空干燥箱中干燥6-9小时，将干燥粉末转移至坩埚中，放入马弗炉中煅烧，升温至440-480℃，煅烧时间为1.5-2.0小时，降温至20-25℃后得到的粉状物在70-80℃烘箱中干燥10-12小时得到纳米粉末材料；
（2）将步骤（1）制备得到的粉末纳米材料分散至分散剂中，料液比为1:13-15，并加入占分散剂质量10-15%的聚乙二醇，超声分散10-15分钟得到纳米粒子分散液，称取聚碳酸酯与聚偏二氟乙烯按照质量比为25-30:70-80的比例配合，加入分散得到的纳米粒子分散液，添加量占聚偏二氟乙烯质量的0.12-0.16%，然后共同放入高速混合机中...

【专利技术属性】
技术研发人员：凤元军，
申请(专利权)人：安徽绿环泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34