本發明屬于聚四氟乙烯材料技術領域,尤其涉及一種填充改性聚四氟乙烯材料及其應用和制備方法。
背景技術:
聚四氟乙烯是一種由單體四氟乙烯經自由基聚合得到的全氟化聚合物,由于其特殊的結構特點使其具有高度的化學穩定性,耐高低溫性,突出的不粘性,良好的潤滑性,優異的電絕緣性及耐老化性能等。聚四氟乙烯在原子能、國防、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建筑、制藥、醫療、冶金煉金等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料、絕緣材料、防粘涂層等。
但是,聚四氟乙烯也存在著一定的不足,如機械性能較差,耐蠕變性差,耐磨損性差,硬度低,導熱性差等,使得其在密封材料方面的應用范圍受到一定的限制。目前,為了改善和克服純聚四氟乙烯密封材料的缺陷,常采用表面改性、填充改性和共混改性等手段來提高其綜合性能,其中填充改性具有操作簡便,效果好的優點,得到了更為廣泛的應用。
目前,國內外常用的機械零部件用的填充改性聚四氟乙烯密封材料的配方主要有兩種,一種是聚四氟乙烯為基料的基礎上,填充錫青銅粉;另一種是聚四氟乙烯為基料的基礎上,填充玻璃纖維粉和二硫化鉬粉。然而,現有的配方中仍存在尺寸穩定性差,耐磨性差,導熱性較差、對在動密封摩擦所產生熱量的散失較慢,不利于密封等缺點。尤其是填充玻璃纖維粉和二硫化鉬粉的配方,應用的較為普遍,但也存在著諸多不足之處:第一,由于玻璃纖維粉比較硬,對于對磨件的設備磨損較嚴重;第二,由于填充玻璃纖維粉以后會造成填充聚四氟乙烯加工件表面粗糙,不易加工出具有較好光潔度的產品;第三,用于加工填充玻璃纖維粉的聚四氟乙烯件,對車刀磨損嚴重,即會造成以下幾種狀況:一是對刀具磨損極快,用于停車磨刀頻率較高,影響生產效率;二是刀具昂貴,特別是進口車刀,造成生產成本較高;三是由于對車削刀具的磨損,加工尺寸誤差較大,特別是高筒材的產品,起刀尺寸與產品最末端尺寸誤差較大,造成尺寸超差不合格;第四,填充玻璃纖維粉后的聚四氟乙烯件穩定性差,容易形變,產品脆性提高,使用壽命短。
鑒于此,特提出本發明。
技術實現要素:
本發明的第一目的在于提供一種填充改性聚四氟乙烯材料,采用以不銹鋼粉為填充劑的方式,使得該材料具有良好的耐磨性、自潤滑性和尺寸穩定性,并且耐腐蝕性優良,導熱性良好,機械強度高,使用壽命長。
本發明的第二目的在于提供一種利用上述填充改性聚四氟乙烯材料在制備密封件方面的應用。
本發明的第三目的在于提供一種利用上述填充改性聚四氟乙烯材料制備密封件的方法,該制備方法工藝簡單,操作方便,重復操作性強,通過該方法制得的密封件產品性能穩定可靠,具有良好的機械性能。
為實現上述目的,本發明采用的技術方案為:
根據本發明的一個方面,本發明提供一種填充改性聚四氟乙烯材料,以不銹鋼粉為填充劑,所述材料由包括以下重量百分比的原料制成:
聚四氟乙烯70%~95%
不銹鋼粉3%~20%
二硫化鉬粉2%~10%。
作為進一步優選技術方案,所述材料由包括以下重量百分比的原料制成:
聚四氟乙烯75%~85%
不銹鋼粉5%~15%
二硫化鉬粉3%~7%。
作為進一步優選技術方案,所述聚四氟乙烯為懸浮聚四氟乙烯細顆粒,懸浮聚四氟乙烯細顆粒的粒徑為20μm~65μm;
優選地,所述聚四氟乙烯的數均分子量為500萬~1500萬;
優選地,所述聚四氟乙烯的數均分子量為600萬~1000萬。
作為進一步優選技術方案,所述不銹鋼粉的粒度為300目~600目;
優選地,所述不銹鋼粉的粒度為400目~500目;
優選地,所述不銹鋼粉包含質量分數為16%~20%的cr、10%~15%的ni和0~3%的mo;
優選地,所述不銹鋼粉為06cr19ni10或06cr17ni12mo2。
作為進一步優選技術方案,所述二硫化鉬粉的粒度為6000目~8000目;
優選地,所述二硫化鉬粉的純度為98%~100%。
根據本發明的另一個方面,本發明提供一種利用以上所述的填充改性聚四氟乙烯材料在制備密封件方面的應用。
根據本發明的另一個方面,本發明提供一種利用以上所述的填充改性聚四氟乙烯材料制備密封件的方法,將聚四氟乙烯、不銹鋼粉和二硫化鉬粉按照配方比例加入至高速混料機中進行充分混合;
將充分混合后的原料加入至模具中,采用模壓燒結法成形。
作為進一步優選技術方案,所述高速混料機的混合轉速為2000~3000轉/分鐘,混合溫度為18℃~32℃,混合次數為2~4次,混合時間為每次15~30秒。
作為進一步優選技術方案,所述模壓的壓力為20mpa~65mpa;
優選地,燒結溫度為370℃~385℃,燒結時間為4~15小時,保溫90~240分鐘后降溫至100℃~150℃取出,冷卻至室溫經24~48小時后進行機械加工,得到密封件成品。
作為進一步優選技術方案,所述充分混合后的原料,或者聚四氟乙烯、不銹鋼粉和二硫化鉬粉各原料中的干基含水率均小于等于0.04%;
優選地,在進行充分混合前還包括對各原料干燥的步驟,干燥的方式為電熱烘干干燥、冷風干燥、熱風干燥或除濕機干燥中的任意一種或多種組合。
優選地,在將充分混合后的原料加入至模具中之前,還包括將充分混合后的原料干燥的步驟,干燥的方式為電熱烘干干燥、冷風干燥、熱風干燥或除濕機干燥中的任意一種或多種組合。
本發明的填充改性聚四氟乙烯材料主要包括聚四氟乙烯、不銹鋼粉和二硫化鉬粉,還可以包括其他原料,例如還包括固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑。
可選地,所述材料包括重量百分比為0.1%~10%的固體添加劑、重量百分比為0.1%~10%的耐熱聚合物以及重量百分比為0.5%~10%的偶聯劑。
可選地,所述固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑均為干燥后的粉體,含水量均小于0.04%。
可選地,所述固體添加劑的重量百分比為0.5%~8%,所述耐熱聚合物的重量百分比為2%~8%,所述偶聯劑的重量百分比為0.5%~7%;所述固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑的總的重量百分比不超過20%。
可選地,所述固體添加劑為碳纖維、磁粉、云母粉、碳酸鈣粉、納米陶瓷粉或納米鈦白粉中的一種或兩種以上的混合物。
可選地,所述耐熱聚合物為對位聚苯。
可選地,所述偶聯劑為硅烷或鈦酸酯。
與現有技術相比,本發明的有益效果在于:
1、本發明提供的填充改性聚四氟乙烯材料,在以聚四氟乙烯為基體材料的基礎上添加不銹鋼粉和二硫化鉬粉,其中的不銹鋼粉不僅在填充材料中起到骨架和支撐作用,同時具有良好的耐化學腐蝕性,良好的延展性和中等硬度,又不傷對磨件,且可保證產品的硬度;而二硫化鉬粉具有極好的潤滑作用,使得產品具有無油自潤滑的特性,同時具有耐高溫和很高的抗壓性能,對黑色金屬有較強的附著性,可以降低摩擦系數。通過該三種原料的配合使用,使得該材料具有極佳的減摩耐磨性、耐腐蝕性、自潤滑性、尺寸穩定性和熱穩定性。
2、本發明的填充改性聚四氟乙烯材料,具有良好的自潤滑性,耐磨性和尺寸穩定性;具有較好的光潔度且易于加工;并且,耐腐蝕性優良,機械強度高,耐高低溫性能優越,使用溫度范圍廣,導熱性良好,特別在高溫工作狀況下,熱量極易傳遞出去,能保持產品尺寸穩定不易變形,進而極大提高產品的減摩耐磨性和使用壽命。
3、與現有的填充玻璃纖維粉的聚四氟乙烯配方相比,本發明的填充改性聚四氟乙烯材料,綜合性能優越,具有良好的耐高低溫性、導熱性、耐腐蝕性、耐磨性、自潤滑性和尺寸穩定性,同時還具有耐高壓密封不變型、不傷害對磨件、不傷車削刀具、加工效率高、節約刀具費用、降低生產成本、車削加工速度快、產品光潔度好、產品合格率高等優點,可在眾多的機械設備及關鍵設備的基礎件、密封件中廣泛推廣應用。
4、利用本發明提供的填充改性聚四氟乙烯材料制備密封件的方法,具有工藝簡單,操作方便,重復操作性強的優點,同時通過該方法制得的密封件產品性能穩定可靠,具有良好的耐磨性和導熱性,耐腐蝕性和自潤滑性以及尺寸穩定性,可應用于各種介質中工作的襯墊密封環、耐磨環、耐腐蝕密封環、斯特封、格萊圈、無油潤滑活塞環和軸承等,可在-180℃~+250℃溫度范圍內使用。
具體實施方式
下面將結合實施方式和實施例對本發明的實施方案進行詳細描述,但是本領域技術人員將會理解,下列實施方式和實施例僅用于說明本發明,而不應視為限制本發明的范圍。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
第一方面,本實施方式提供一種填充改性聚四氟乙烯材料,以不銹鋼粉為填充劑,所述材料由包括以下重量百分比的原料制成:
聚四氟乙烯70%~95%
不銹鋼粉3%~20%
二硫化鉬粉2%~10%。
鑒于現有技術中的填充聚四氟乙烯多以玻璃纖維粉為填充劑,存在著對于對磨件的設備磨損嚴重,加工件表面粗糙、光潔度較差,對于車刀磨損嚴重,產品尺寸不穩定的缺陷,本發明提供一種填充改性聚四氟乙烯材料,以不銹鋼粉為填充劑,且在以聚四氟乙烯為基體材料的基礎上添加不銹鋼粉和二硫化鉬粉。其中,不銹鋼粉不僅在填充材料中起到骨架和支撐作用,同時具有良好的耐化學腐蝕和耐久力,良好的延展性和中等硬度,不傷害對磨件,且可保證產品的硬度;而二硫化鉬粉具有極好的潤滑作用,使得產品具有無油自潤滑的特性,并且二硫化鉬粉可以降低摩擦系數,能提高產品的耐磨性,減小設備的磨損。進而使得該材料具有極佳的耐磨性、自潤滑性和尺寸穩定性。同時,耐腐蝕性優良,機械強度高,耐高低溫性能優越,導熱性良好,產品光潔度高、合格率高,不傷害對磨件,不傷車削刀具,生產效率高,成本低。
需要說明的的是,本發明的填充改性聚四氟乙烯材料的優異綜合性能是由其特定的原料組分及配比共同決定的,若組分及其配比不相互協調,單個組分所帶來的有益效果,很可能會被其他組分消減甚至消除,起不到整體綜合作用。本發明通過大量的研究和反復驗證,得到了填充改性聚四氟乙烯材料的最優組合及配比,使得上述原料組分綜合在一起,相互協調,進而產生積極的協同作用。
可選地,上述聚四氟乙烯典型但非限制性的重量百分比為:70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%或95%。
可選地,上述不銹鋼粉典型但非限制性的重量百分比為:3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%。
可選地,上述二硫化鉬粉典型但非限制性的重量百分比為:2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
在一種可選的實施方式中,所述材料由包括以下重量百分比的原料制成:
聚四氟乙烯75%~85%
不銹鋼粉5%~15%
二硫化鉬粉3%~7%。
本實施方式通過對填充改性聚四氟乙烯材料中各原料用量比例的進一步調整和優化,能夠進一步提高聚四氟乙烯材料的耐磨性、自潤滑性、尺寸穩定性等優異的性能,滿足使用要求,延長使用壽命。
在一種可選的實施方式中,所述聚四氟乙烯為懸浮聚四氟乙烯細顆粒,懸浮聚四氟乙烯細顆粒的粒徑為20μm~65μm;
優選地,所述聚四氟乙烯的數均分子量為500萬~1500萬;
優選地,所述聚四氟乙烯的數均分子量為600萬~1000萬。
本實施方式中的聚四氟乙烯采用的是懸浮級的高分子量的細粒料,即在聚四氟乙烯的顆粒的粒徑極小的同時,聚四氟乙烯的分子量高,因而具有較高的物理機械強度和穩定性,且該聚四氟乙烯的熔體流動速率較低,在較高溫度下仍不流動。
不同的聚四氟乙烯分子量制備出的產品的性能差異較大,在本發明所限定的聚四氟乙烯分子量以及粒徑范圍內,并結合特定的不銹鋼粉和二硫化鉬粉,能夠制備出綜合性能更為優異的密封件產品。
可選地,上述懸浮聚四氟乙烯細顆粒的粒徑典型但非限制性可以為:20μm、22μm、24μm、25μm、26μm、28μm、30μm、33μm、35μm、38μm、40μm、43μm、46μm、48μm、50μm、53μm、55μm、58μm、60μm、63μm或65μm。
可選地,上述聚四氟乙烯的數均分子量典型但非限制性可以為:500萬、600萬、700萬、800萬、900萬、1000萬、1100萬、1200萬、1300萬、1400萬或1500萬。
在一種可選的實施方式中,所述不銹鋼粉的粒度為300目~600目;
優選地,所述不銹鋼粉的粒度為400目~500目;
優選地,所述不銹鋼粉包含質量分數為16%~20%的cr、10%~15%的ni和0~3%的mo;
優選地,所述不銹鋼粉為06cr19ni10或06cr17ni12mo2。
本實施方式中的不銹鋼粉采用的是超細的粉劑,上述特定的不銹鋼粉表面和耐腐蝕性能好,具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性。在本發明所限定的不銹鋼粉的粒度以及牌號范圍內,能夠進一步提高產品的耐腐蝕性、自潤滑性、耐磨性和尺寸穩定性。
可選地,上述不銹鋼粉的粒度典型但非限制性可以為:300目、350目、400目、450目、500目、550目或600目。
在一種可選的實施方式中,所述二硫化鉬粉的粒度為6000目~8000目;
優選地,所述二硫化鉬粉的純度為98%~100%。
本實施方式中的二硫化鉬粉采用的超細的粉劑,具有優良的熱穩定性、潤滑性和耐磨性,與懸浮級的聚四氟乙烯細粒料及不銹鋼細粉配合使用,粒徑越小,越有利于物料之間的相互混合,進而更有利于制得成品。三者之間的混合性能好,能夠進一步提高產品的耐腐蝕性、自潤滑性、耐磨性和尺寸穩定性。
所述的純度為質量分數。
可選地,上述二硫化鉬粉的粒度典型但非限制性可以為:6000目、6500目、7000目、7500目或8000目。
可選地,上述二硫化鉬粉的純度典型但非限制性可以為:98%、98.5%、99%、99.5%或100%。
為進一步提升材料的整體綜合性能,可在材料中添加一定量的固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑。
可選地,所述材料包括重量百分比為0.1%~10%的固體添加劑、重量百分比為0.1%~10%的耐熱聚合物以及重量百分比為0.5%~10%的偶聯劑。
上述固體添加劑的重量百分比典型但非限制性可以為:0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
上述耐熱聚合物的重量百分比典型但非限制性可以為:0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
上述偶聯劑的重量百分比典型但非限制性可以為:0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
進一步地,所述固體添加劑的重量百分比為0.5%~8%,所述耐熱聚合物的重量百分比為2%~8%,所述偶聯劑的重量百分比為0.5%~7%;所述固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑的總的重量百分比不超過20%。
通過對固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑的用量比例的進一步調整和優化,能夠進一步提高聚四氟乙烯材料的拉伸強度、耐磨性、耐高溫、熱穩定性耐腐蝕以及自潤滑性等優異的性能。
可選地,所述固體添加劑、耐熱聚合物和偶聯劑均為干燥后的粉體,含水量均小于0.04%。
可選地,所述固體添加劑為碳纖維、磁粉、云母粉、碳酸鈣粉、納米陶瓷粉或納米鈦白粉中的一種或兩種以上的混合物。
可選地,所述耐熱聚合物為對位聚苯。
可選地,所述偶聯劑為硅烷或鈦酸酯。
上述固體添加劑中,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、附著力強等特點,能夠進一步提高材料的耐溫、耐腐蝕、抗沖擊性能等;納米陶瓷粉、納米鈦白粉等均能進一步提高材料的耐腐蝕性、耐高溫和抗氧化能力等。固體添加劑的添加可以使得產品具有更好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤滑性、尺寸穩定性以及較高的光潔度,提高了產品的耐高溫和抗氧化能力,并易于加工。對位聚苯具有耐高溫、熱穩定性好、耐腐蝕、自潤滑性能優越等特點,能夠進一步提高材料的整體綜合性能。此外,在上述填充改性聚四氟乙烯材料中,還可以加入一定量的偶聯劑,一方面,可以促使半成品毛坯在燒結時充分交聯,另一方面,還可以提高聚合度,從而提升材料的拉伸強度和耐磨性。
第二方面,本實施方式提供一種利用以上所述的填充改性聚四氟乙烯材料在制備密封件方面的應用。
采用本發明提供的填充改性聚四氟乙烯材料,可用于生產各種介質中工作的襯墊密封環、耐磨環、耐腐蝕密封環、斯特封、格萊圈、無油潤滑活塞環和軸承等,可在-180℃~+250℃溫度范圍內使用。制得的產品具有良好的耐磨性和導熱性,耐腐蝕性和自潤滑性以及尺寸穩定性。
第三方面,本實施方式提供一種利用以上所述的填充改性聚四氟乙烯材料制備密封件的方法,將原料聚四氟乙烯、不銹鋼粉和二硫化鉬粉按照配方比例加入至高速混料機中進行充分混合;
將充分混合后的原料加入至模具中,采用模壓燒結法成形。
本發明的制備方法工藝簡單,操作方便,效率高,成本低,制備過程有效保證了各原料組分充分混合,能夠有效保證產品質量,保證均一性和穩定性。
在一種可選的實施方式中,所述高速混料機的混合轉速為2000~3000轉/分鐘,混合溫度為18℃~32℃,混合次數為2~4次,混合時間為每次15~30秒;
優選地,所述模壓的壓力為20mpa~65mpa;所述的模壓為冷模壓工藝。
優選地,燒結溫度為370℃~385℃,燒結時間為4~15小時,保溫90~240分鐘后降溫至100℃~150℃取出,冷卻至室溫經24~48小時后進行機械加工,得到密封件成品。
在一種可選的實施方式中,所述充分混合后的原料,或者聚四氟乙烯、不銹鋼粉和二硫化鉬粉各原料中的干基含水率均小于等于0.04%;
優選地,在進行充分混合前還包括對各原料干燥的步驟,干燥的方式為電熱烘干干燥、冷風干燥、熱風干燥或除濕機干燥中的任意一種或多種組合。
優選地,在將充分混合后的原料加入至模具中之前,還包括將充分混合后的原料干燥的步驟,干燥的方式為電熱烘干干燥、冷風干燥、熱風干燥或除濕機干燥中的任意一種或多種組合。
通過上述干燥方式,能夠有效控制原料的含水量,使得其含水量在0.04%以下,進而使得產品具有良好的耐磨性和導熱性,耐腐蝕性和自潤滑性以及尺寸穩定性。
在上述混合條件下,能夠使得原料充分混合,達到均勻;有效控制原料的含水量能夠防止所制得產品開裂,并能獲得更優異的綜合性能;其模壓和燒結兩項操作參數對產品的力學性能和使用壽命也有一定的影響,實際生產中可根據具體應用情況確定具體的操作參數。
下面結合具體實施例、對比例和試驗例,對本發明作進一步說明。
實施例1-4
如表1所示,一種填充改性聚四氟乙烯材料,由包括以下重量百分比的原料制成。
表1實施例1-4填充改性聚四氟乙烯材料
其中,聚四氟乙烯為懸浮聚四氟乙烯細顆粒,粒徑為20μm,聚四氟乙烯的數均分子量為1000萬。
不銹鋼粉為06cr19ni10,不銹鋼粉的粒度為500目。
二硫化鉬粉的純度為98%,二硫化鉬粉的粒度為6000目。
實施例5-8
如表2所示,一種填充改性聚四氟乙烯材料,由包括以下重量百分比的原料制成。
表2實施例5-8填充改性聚四氟乙烯材料
其中,聚四氟乙烯為懸浮聚四氟乙烯細顆粒,粒徑為60μm,聚四氟乙烯的數均分子量為600萬。
不銹鋼粉為06cr17ni12mo2,不銹鋼粉的粒度為400目。
二硫化鉬粉的純度為99%,二硫化鉬粉的粒度為8000目。
實施例5和6的固體添加劑為云母粉,實施例7和8的固體添加劑為納米陶瓷粉。
耐熱聚合物為對位聚苯。
偶聯劑為硅烷。
實施例9
一種利用填充改性聚四氟乙烯材料制備密封件的方法,所述方法包括以下步驟:
按照表1所示的填充改性聚四氟乙烯材料的配方加入至高速混料機中進行充分混合;
將充分混合后的原料加入至模具中,采用模壓燒結法成形,得到密封件產品。
其中,混合轉速為3000轉/分鐘,混合溫度為25℃,混合次數為2次,混合時間為每次30秒;將充分混合后的原料加入至模具中,采用模壓燒結法成形;模壓壓力為30mpa,燒結溫度為370℃,燒結時間為6小時,保溫100分鐘后降溫至120℃取出,冷卻至室溫經24小時后,進行機械加工,得到密封件成品。
實施例10
一種利用填充改性聚四氟乙烯材料制備密封件的方法,所述方法包括以下步驟:
按照表2所示的填充改性聚四氟乙烯材料的配方加入至高速混料機中進行充分混合;混合轉速為2000轉/分鐘,混合溫度為20℃,混合次數為3次,混合時間為每次15秒;充分混合后的原料的干基含水率為0.02%;
將充分混合后的原料加入至模具中,采用模壓燒結法成形;模壓壓力為20mpa,燒結溫度為380℃,燒結時間為5小時,保溫90分鐘后降溫至100℃取出,冷卻至室溫經48小時后,進行機械加工,得到密封件成品。
對比例1-4
如表3所示,一種填充改性聚四氟乙烯材料,由包括以下重量百分比的原料制成。
表3對比例1-4填充改性聚四氟乙烯材料
其中,對比例1和對比例2中的聚四氟乙烯、不銹鋼粉和二硫化鉬粉的性質與實施例3均相同,不同的只是具體用量。
而對比例3中,聚四氟乙烯的粒徑為100μm,聚四氟乙烯的數均分子量為400萬;不銹鋼粉與二硫化鉬粉的性質與實施例3相同。
對比例4中,不銹鋼粉為06cr20ni8,不銹鋼粉的粒度為100目。聚四氟乙烯和二硫化鉬粉的性質與實施例3相同。
密封件的制備方法與實施例9的制備方法相同。
對比例5-8
如表4所示,一種填充改性聚四氟乙烯材料,由包括以下重量百分比的原料制成。
表4對比例5-8填充改性聚四氟乙烯材料
其中,對聚四氟乙烯和二硫化鉬粉的性質與實施例3均相同,玻璃纖維粉和碳纖維的粒度為400目。
密封件的制備方法與實施例9的制備方法相同。
試驗例
對實施例9-10和對比例1-8所制得的密封件,進行材料性能測試,測試結果如表5所示。其中,實施例9-1、9-2、9-3、9-4分別代表實施例1、2、3、4所采用的材料配方,實施例10-5、10-6、10-7、10-8分別代表實施例5、6、7、8所采用的材料配方。
表5實施例9-10和對比例1-8性能測試結果
其中,相對密度的測試標準為gb/t1033.1-2008,硬度的測試標準為gb/t2411-2008,拉伸強度的測試標準為hg/t2902-1997,塑料滑動摩擦磨損(磨耗量以及摩擦系數)的測試標準為gb/t3960-2016,線膨脹系數的測試標準為gjb332a-2004。
由表5可以看出,實施例1-4所得到的填充改性聚四氟乙烯密封件硬度適中,拉伸強度明顯提高,磨損量和摩擦系數及線膨脹系數均有所降低,產品的綜合性能得到了大大提高。實施例5-6又添加了一定量的固體添加劑、耐熱聚合物,實施例7-8又添加了一定量的偶聯劑,產品的綜合性能也較好。由此說明,采用本發明所限定的填充改性聚四氟乙烯材料的配方制備得到的密封件的抗拉強度、摩擦系數、線膨脹系數等方面都有良好的性能。
而對比例1-2的原料配方不在本發明限定的范圍內,對比例3-4分別采用了不同性質的聚四氟乙烯和不銹鋼粉,影響了材料的性能,效果不好,經濟性不高;對比例5-8則采用了現有技術中常用的玻璃纖維粉或碳纖維或玻璃纖維粉與碳纖維的混合物為填充劑,產品的各項性能均不如本發明所提供的填充改性聚四氟乙烯材料。
因此,本發明的填充改性聚四氟乙烯密封件,產品性能穩定可靠,機械強度高,具有良好的耐磨性和導熱性,耐腐蝕性和自潤滑性以及尺寸穩定性。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。