一种改性聚苯硫醚材料制备方法及其制备的法兰垫套技术

本发明专利技术公开一种改性聚苯硫醚材料制备方法及其制备的法兰垫套，所述改性聚苯硫醚材料组分按重量份计包括：PPS 80～85份；玻璃微珠3～5份；丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯8～10份；二氧化硅3～5份；有机硅烷偶联剂2～3份。其制作方法为先将PPS与玻璃微珠、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯与二氧化硅分别混合搅拌后，再进行混合之后加入有机硅烷偶联剂，再置于烘箱中保温改性，然后挤出造粒。并采用改性后的聚苯硫醚材料制备法兰垫套。经改性后，聚苯硫醚材料制成的法兰垫套密度、硬度、弯曲强度、拉伸强度等性能均有效得到大幅提高，满足舰船设备的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚苯硫醚材料制备方法及其制备的法兰垫套
本专利技术涉及一种改性聚苯硫醚材料制备方法及其制备的法兰垫套。
技术介绍
在航海事业中，舰船无疑是最重要的工具和载体，而在航海过程，舰船的安全至关重要。但由于舰船的船体、设备及管路等系统构件通常由不同金属制造而成，这些金属在海水中具有不同的自腐蚀电位，当其直接接触并与周围介质构成回路时，会发生一种金属接触腐蚀(即电偶腐蚀)。特别是舰船中的海水管系因材料、设备组成复杂，使得管系在海水介质中常常因异种金属的接触引起电偶腐蚀而导致泄漏，对舰船的安全将构成重大威胁。因此，舰船电绝缘处理非常重要，即所有通舷外口与船体材料不同的金属制成的管路和附件(阀门、滤器等)与船体之间必须进行电绝缘隔离，海水管系中不同金属管路、附件(阀门、泵、滤器、冷却器、设备等)之间必须进行电绝缘隔离。这种电绝缘隔离最重要的措施就是用各种惰性材料(包括密封材料)制成垫片、套筒，插入法兰连接中，使两法兰阴极和阳极之间的电子导电通路断开，从而防止电偶腐蚀发生。制作法兰垫片、套筒的惰性材料非常多，包括EPDM、FPM、PTFE等等，但由于海水及海洋的条件较为特殊，对法兰垫片及套筒的要求也非常高，因此综合性能优异的聚苯硫醚(PPS)成为优选。PPS的耐高温性、耐腐蚀性、耐辐射性及阻燃性能均优良，且具有均衡的物理机械性能和优良的电性能，因此被广泛用作特种工程塑料。然而，随着航海技术的发展，舰船设备不断更新，其对防腐的要求也越来越高，普通的惰性材料垫片及套筒的密度、硬度等性能，难以在海水浸泡及高压环境中长保持，即便综合性能优异的PPS也存在性能衰退，导致渗液漏液的现象。因此，亟需一种性能优良的兰垫片及套筒，以满足舰船设备的使用要求。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种改性聚苯硫醚制备方法及其制备的法兰垫套，将现有的聚苯硫醚进行改性后，用于制备法兰垫套，其密度、硬度、弯曲强度、拉伸强度等均有效得到大幅提高，满足舰船设备的使用要求。具体技术方案如下：首先，本专利技术提供一种改性聚苯硫醚材料，其组分按重量份计包括：PPS80～85份；玻璃微珠3～5份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～10份；二氧化硅3～5份；有机硅烷偶联剂2～3份。前述的改性聚苯硫醚材料，其制备方法包括的步骤如下：S1：制备第Ⅰ物料：将PPS与玻璃微珠于高速搅拌机中以高速搅拌2～3min，获得第Ⅰ物料；S2：制备第Ⅱ物料：将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯与二氧化硅于高速搅拌机中以高速搅拌2min，获得第Ⅱ物料；S3：制备第Ⅲ物料：将步骤S1中制得的第Ⅰ物料和步骤S2中制得的第Ⅱ物料再次混合，并低速搅拌2min，获得第Ⅲ物料；S4：制备第Ⅳ物料：将有机硅烷偶联剂倒入将步骤S3中制得的第Ⅲ物料中，加温，并以高速搅拌3～5min，获得第Ⅳ物料；有机硅烷偶联剂可提高不同物料之间的结合性能，使其相互之间的相溶性得到有效改善。S5：保温改性：将步骤S4中制得的第Ⅳ物料用包装袋包装密封，防止有机硅烷偶联剂挥发，然后于烘箱中保温改性一时间，使其完成改性过程，获得改性物料；S6：挤出造粒：将步骤S5中保温改性后的改性物料，送入单螺杆挤出机进行挤出造粒，即获得改性聚苯硫醚材料。作为优选的技术方案的，前述的改性聚苯硫醚材料制备方法，其步骤S1、S2、S4中，所述高速搅拌的搅拌速度为1000～1200r/min；步骤S3中，所述低速搅拌的搅拌速度为600r/min。在高速搅拌时，物料之间相互碰撞摩擦，使其表面温度升高，热量相互传递，从而让物料的表面温度保持一致，利于物料混合均匀和后续的反应。混合后搅拌的目的是为了让第Ⅰ物料和第Ⅱ物料混合更均匀，如果依旧采用高速搅拌的话，容易使比重较大的玻璃微珠因离心作用而不能混匀，故而采用低速搅拌。作为优选的技术方案的，前述的改性聚苯硫醚材料制备方法，其步骤S4中，所述加温的温度为60～70℃。作为优选的技术方案的，前述的改性聚苯硫醚材料制备方法，其步骤S5所述保温改性的保温温度控制在70～75℃之间，保温时间为24h。作为优选的技术方案的，前述的改性聚苯硫醚材料制备方法，其步骤S6所述挤出造粒，挤出机的料筒温度分别设定为190℃、200℃、210℃、230℃，模口温度为240℃～245℃，加料斗加热温度为80℃，挤出机主机转速为160r/min。此外，本专利技术还提供一种法兰垫套，该法兰垫套由前述改性聚苯硫醚材料制作而成。优选的，该法兰垫套包括法兰垫片和法兰套筒两部分。进一步优选的，该法兰垫套的法兰垫片和法兰套筒两部分可分体式设计，即单独制作，也可一体设计，制作成一个整体。优选的，前述的法兰垫套，所述套筒长度为法兰盘厚度+1mm，套筒壁厚为1mm～1.5mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术改性聚苯硫醚材料，通过多次实验获得了最佳配方，其中加入的玻璃微珠具有质轻、低导热、较高的强度、良好的化学稳定性，并且具有亲油憎水性能，非常容易分散于改性聚苯硫醚材料体系中，增强其韧性，提高其阻燃性能和软化点，并耐腐蚀，大大提高改性聚苯硫醚材料的各方面性能。加入的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯可使改性聚苯硫醚材料强度高、韧性好、易于加工成型，而且在使用环境下有很好的性能；加入的二氧化硅性质比较稳定，提高改性聚苯硫醚材料的耐酸碱性能；而加入有机硅烷偶联剂可提高不同物料之间的结合性能，使其相互之间的相溶性得到有效改善。此外，在改性聚苯硫醚材料制备方法中分别将PPS与玻璃微珠，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯与二氧化硅混合，然后再将两混合物再次混合，二氧化硅的稳定性能充分保证丙烯腈-丁二烯-苯乙烯性能的发挥，且与PPS与玻璃微珠结合后有利于保证改性聚苯硫醚材料体系的稳定。本专利技术法兰垫套采用改性的聚苯硫醚材料制作，其密度、硬度、弯曲强度、拉伸强度等均有效得到大幅提高，满足舰船设备的使用要求。且其设计包括分体式和一体式两种，满足不同情况下的使用的要求，不仅适合法兰使用，还可以用于螺钉螺栓垫套，充分保证电绝缘处理的绝缘效果，延长船体及设备的使用寿命，提升舰船的整体素质。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。其中实施例1～5为制备改性聚苯硫醚材料，实施例6为应用例，实施例7为效果例。实施例1本实施例是制备一种改性聚苯硫醚材料，分别取PPS80～85份；玻璃微珠3～5份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～10份；二氧化硅3～5份；有机硅烷偶联剂2～3份。将PPS与玻璃微珠于高速搅拌机中以1200r/min的速度高速搅拌2～3min，获得第Ⅰ物料；再将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯与二氧化硅于高速搅拌机中以1200r/min的速度高速搅拌2min，获得第Ⅱ物料。然后将第Ⅰ物料和第Ⅱ物料混合，并以600r/min的速度低速搅拌2min，获得第Ⅲ物料。再将有机硅烷偶联剂倒入将制得的第Ⅲ物料中，加温，并以1000～1200r/min的速度高速搅拌3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚苯硫醚材料，其特征在于：其组分按重量份计包括：/nPPS 80～85份；/n玻璃微珠3～5份；/n丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～10份；/n二氧化硅3～5份；/n有机硅烷偶联剂2～3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性聚苯硫醚材料，其特征在于：其组分按重量份计包括：
PPS80～85份；
玻璃微珠3～5份；
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～10份；
二氧化硅3～5份；
有机硅烷偶联剂2～3份。


2.一种改性聚苯硫醚材料制备方法，其特征在于：该材料组分按重量份计包括权利要求1所述的各组分；其制备方法包括的步骤如下：
S1：制备第Ⅰ物料：将PPS与玻璃微珠于高速搅拌机中以高速搅拌2～3min，获得第Ⅰ物料；
S2：制备第Ⅱ物料：将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯与二氧化硅于高速搅拌机中以高速搅拌2min，获得第Ⅱ物料；
S3：制备第Ⅲ物料：将步骤S1中制得的第Ⅰ物料和步骤S2中制得的第Ⅱ物料再次混合，并低速搅拌2min，获得第Ⅲ物料；
S4：制备第Ⅳ物料：将有机硅烷偶联剂倒入将步骤S3中制得的第Ⅲ物料中，加温，并以高速搅拌3～5min，获得第Ⅳ物料；
S5：保温改性：将步骤S4中制得的第Ⅳ物料用包装袋包装密封后于烘箱中保温改性一时间，使其完成改性过程，获得改性物料；
S6：挤出造粒：将步骤S5中保温改性后的改性物料，送入单螺杆挤出机进行挤出造粒，即获得改性聚苯硫醚材料。


3.根据权利要求2所述的改性聚苯硫醚材料制备方法，其特征在于：步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：马桂华，马晶，
申请(专利权)人：江苏扬宇新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32