一种聚四氟乙烯再生法生产特种改性的耐高低温密封件材料、其密封件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚四氟乙烯再生法生产特种改性的耐高低温密封件材料，其由经过特殊步骤处理的再生聚四氟乙烯粉、高温氧化镁和无碱玻璃纤维粉组成。由该材料加工而成的密封件具有良好的耐高低温性能，从－２２０℃～＋３５０℃范围内均能保持良好的使用性能，其不但保持了聚四氟乙烯本身独特的化学稳定性，也保持了其材料本身具有耐高温微纤维化内部不变结构的坚韧性和宽阔的操作性，还具有超强的密封性、耐磨性和润滑性，使用领域更加广阔。本发明专利技术的材料不仅可以使用在密封领域，也可太阳能制造业配套节能减排及军工装备上使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚四氟乙烯密封件材料，具体地说，涉及一种聚 四氟乙烯再生法生产特种改性的耐高低温密封件材料、其密封件及其 制备方法。 '
技术介绍
密封件是传输过程中的必备部件，产品主要用于大工业配套连 接，广泛应用于航空、石油化工、化纤纺织、机械、冶金矿山等领域。 随着现代化工业技术的快速发展，对特殊工况下运行的设备必须配用耐高低温性能为一体的密封件的要求越来越高。如石油、化工、热 电、军工、天然气、汽车、新兴造船业等行业对密封件的工作温度一 般要求在-100。C ~+350°C。而耐高温32(TC以上密封圈在国内尚属空白，基本依赖进口，价格非常昂贵。国内外密封件品种主要有膨胀石墨、石棉、树脂等，耐高低温密 封件原先都釆用陶瓷硬密封和金属密封圈等。对一般的四氟乙烯密封 件产品只能用于普通15(TC以下温度上配用。耐高低温陶瓷、膨胀石墨、石棉、金属类密封件不同程度存在弊端有如成本高，价格昂 贵，工艺复杂，不可回收再生，易破损，使用产生渗漏、污染，使用 寿命短，更换难度大等。以聚四氟乙烯为材质的耐高低温密封圏件材料产品需求量迅速 加大，在前几年其用量已达到2000吨/年以上。聚四氟乙烯本身是一 种价格很高的工程塑料，具有很高的回收价值，而国内废弃的聚四氟 乙烯材料的回收利用一直没有得到很好的解决和利用，近几年来聚四 氟乙烯加工企业均有废料积压，还在不断的增加，对好点的边角废料被美国和日本收购，因此，为加速发展我国聚四氟乙烯废料回收利用， 有助于实现固体废物的减量化利用和有助于废物的无害化处理，不但 可以使废弃资源得到很好的利用，同时可以大幅减低成本，提高产品 在国内外巿场的竟争能力，具有重要意义和很高的经济效益。专利技术人多年来一直致力于聚四氟乙烯再生料的改性研究，十几年 前对其制备方法是釆用砂轮机干磨和水冲碾磨机水磨两种方法，加工 成的粉料还需烘箱加热和烘干处理。最初的工艺虽然能够获得再生的四氟乙烯粉及制品，但在生产工艺及产品质量上仍存在不足l)粉 料的细度不够， 一般只能达到160目左右；2)四氟乙烯废料中的油污、 污渍无法化解干净，严重制约使用范围，也无法制造出特种的高档产 品。3)在生产过程中产生的污染源、污染物无法分解和处理干净， 更谈不上制造高档次高性能多品种高效益的新材料产品，因其生产工 艺设备是无法清除污渍达到一定的清洁度；4)生产过程比较复杂、 人工投入大、和现有研制产品相比较就制粉一项成本就要提高出50% 以上，而且无法制作成耐高低温为 一体高档密封件材料制品。CN 1131083A公开了一种再生聚四氟乙烯制品的生产方法，其包 括l)选用聚四氟乙烯废料，筛选去杂质，清洗干净、粉碎加工使粒 径为149Mm-74iam; 2)把聚四氟乙烯废料粉与填充料按重量比混 合，其比例为聚四氟乙烯废料粉:填充料=100:0-60,填充料为石墨和 /或玻璃纤维和/或青铜粉和/或二硫化钼和/或碳素纤维和/或滑石粉和/ 或石英粉，3)将上述混合粉料装入模具预压，其压力小于15MPa, 4) 装入加热炉内加热，在烧结温度385。C ~ 39(TC下，恒温保持2 ~ 6小时， 5)加压，其压力为7MPa-15MPa， 6)自然冷却定型。CN 101108959A公开了一种聚四氟乙烯再生材料耐高低温密封 件，其以聚四氟乙烯回收废料为原料制成，所述聚四氟乙烯回收废料 经清洗、粉碎后制成聚四氟乙烯再生细粉，添加石墨或玻璃纤维为填 充料，以重量份数计，按聚四氟乙烯100份、填充料5 60份混合均匀后，经加压、加热制成。专利技术人在现有聚四氟乙烯再生粉料的加工条件的技术上进行摸 索，并优选出适合于聚四氟乙烯再生粉料的最佳填充料高温氧化镁和 无碱玻璃纤维粉，研发出聚四氟乙烯再生法生产特种改性耐高低温密 封件材料产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚四氟乙烯再生法生产特种改性的耐 高低温密封件材料，该材料不但保持了聚四氟乙烯本身独特的化学稳 定性，还添加了高温氧化镁和无碱玻璃纤维粉填充料，其具有良好的耐高低温性能，在-220。C ~ +350°C范围内均能保持良好的使用性能。 本专利技术的另 一 目的提供 一种由该材料制成的耐高低温密封件，该 密封件具有在-22(TC +35(TC范围内的使用温度，耐高低温性能及机械性能优良。本专利技术的再一目的是提供一种聚四氟乙烯再生法生产特种改性 的耐高低温密封件的制备方法。为了实现本专利技术目的，本专利技术的一种聚四氟乙烯再生法生产特种 改性的耐高低温密封件材料，其成分由聚四氟乙烯再生细粉、高温氧 化镁和无碱玻璃纤维粉组成，三者的重量比为60-50:15-20:25-30,所 述聚四氟乙烯再生细粉釆用如下方法制成先将聚四氟乙烯废料进行 清洗，然后经切碎机加工成颗粒，再经高速旋转机撞击成细粉，细度 为200-260目。聚四氟乙烯再生法生产特种改性的耐高低温密封件，其由釆用如 下方法制成l)密封件模压成型先将聚四氟乙烯再生细粉、高温氧化镁和 无碱玻璃纤维粉按配比进行混合，然后装入模具中釆用模压机进行模 压成型，压力为40-70MPa,模具操作温度为40-45。C，保压5-10分钟， 复压出膜；2)高温烧结和高温淬火模压成的密封件在高温烧结炉中逐步 升温至340-360。C,然后升温至400-420。C，再降温至380400。C ，整个 烧结时间控制在12-^8小时，取出后直接进行高温淬火，最后再进行 模压整型而成。其中，本专利技术的原材料聚四氟乙烯废料釆用回收的聚四氟乙烯废 旧料和制造工业产品的边角碎料及车床精加工的车削料和残次报废 料，基本上所有的聚四氟乙烯废料经过处理后均可用于本专利技术耐高低 温密封件的生产。本专利技术所述高温氧化镁的细度为400目以上。所述无碱玻璃纤维粉的细度为300目以上。步骤l)中，聚四氟乙烯废料可以在投放清洗机清洗之前先进行 分类，可以分别对不同类别进行处理。清洗时根据需要可放入一些清 洗剂(比如清洗常用的硫酸、洗洁精、双氧水等)进行清洗，为彻底 解决油污处理无误，本专利技术通过高速旋转机排气管将油污排放出去。 在切碎过程中切碎机切出的颗粒大小为l-2mm。本专利技术釆用的高速旋转机的旋转速度为8500-9000转/分钟，旋转 机心釆用最硬的进口不锈钢块。本专利技术能有效去除聚四氟乙烯废料上的油性污渍、杂质分解净化 处理效果良好。而过去的传统工艺釆用的仅靠化学分解和清洗剂处理 油污外，还必须通过烘箱加热烘干等工艺才能减少油性和污染，本发 明釆用高速粉碎机以高速旋转撞击成细粉，可彻底解决过去落后工艺 上存在的一些不足问题，如促使油渍污染从抽热气管中自然排放出 去。步骤3)中所述模压的压力为40-70MPa。模具操作温度为40-45 。C，保压5-10分钟，再复压后把成型产品坯脱模存放净化即可。为了保障产品坯料烧结质量，并将模压后密封件产品坯料需要放 置24-36小时，再进行高温烧结，对提高产品质量起到保证作用。对净化后的产品坯料在一定时间内使其粉子结构得到有效活动和自然 转换，通过自然传递净化后，能在烧结时会减低膨涨细数和减少变形 量，还能促使烧结时保证坯料质量提高。步骤4)釆用高温烧结，烧结时间12-28小时。具体来说，烧结工 艺按产品规格大小计算时间，可分七段进行升温、保温、升温、保温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚四氟乙烯再生法生产特种改性的耐高低温密封件材料，其特征在于，其成分由聚四氟乙烯再生细粉、高温氧化镁和无碱玻璃纤维粉组成，三者的重量比为６０－５０∶１５－２０∶２５－３０，所述聚四氟乙烯再生细粉采用如下方法制成：先将聚四氟乙烯废料进行清洗，然后经切碎机加工成颗粒，再经高速旋转机撞击成细粉，细度为２００－２６０目。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秉杞，
申请(专利权)人：陈秉杞，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]