一种聚醚砜填充的碳纳米?聚四氟乙烯阀门密封圈的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚醚砜填充的碳纳米?聚四氟乙烯阀门密封圈，由如下重量份的组分制备而成：聚四氟乙烯100份、碳纳米管5?8份、苯酚8?10份、对甲基苯甲酸8?10份、膨润土1?2份、二苯醚5?8份、钛酸丁酯1?3份、60?70%次氯酸钠20?25份、EDTA 20?25份、氨水40?50份、无水乙醇80?100份、聚醚砜树脂3?5份、锆钛酸钡粉体1?2份、硅酸钠2?3份、二硫化钼1?2份、硅烷偶联剂kh550 1?3份、氯化铵9?10份、尿素30?35份、水30?35份。本发明制得的阀门密封圈具有高效、均匀、稳定的导热性，在使用时耐腐蚀、耐光、热老化，表面洁净耐脏，安全环保。
【专利说明】
一种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈
技术领域
[0001]本发明属于阀门密封圈领域，具体涉及一种聚醚砜填充的聚四氟乙烯阀门密封圈及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]聚醚砜树脂(PES)是英国ICI公司在1972年开发的一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。它具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点，在许多领域已经得到广泛应用。
[0003]聚四氟乙烯(PTFE)以其高度的化学稳定性，极强的耐高、低温性能，突出的不粘性，良好的润滑性，优异的电绝缘性、耐老化性，极小的吸水性等，使其在航空航天、石油化工、机械工业、电子电器、食品工业、纺织等领域具有广泛的应用.但也因其存在机械性能较差，线膨胀系数大，耐蠕变性差，耐磨损性差，硬度低，成型和二次加工困难等缺陷，使其应用范围受到一定的限制。为了改善和克服纯PTFE的缺陷，常采用表面改性，填充改性和共混改性等手段来提高其综合性能，其中尤以填充改性最为简单、价格低、效果好而得以普遍采用。
[0004]本发明采用用聚醚砜树脂和聚苯酯修饰的碳纤维填充聚四氟乙烯，所得的阀门密封圈具有高效、均匀、稳定的导热性，在使用时耐腐蚀、耐光、热老化，表面洁净耐脏，安全环保。
【发明内容】
[0005]本发明的首要目的在于提供一种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，该碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈耐磨损性强、使用寿命长。
[0006]本发明的另一目的在于提供上述高导热、耐腐蚀碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈的制备方法。
[0007]—种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，所述阀门密封圈由如下重量份的组分制备而成:聚四氟乙烯100份、碳纳米管5-8份、苯酚8-10份、对甲基苯甲酸8-10份、膨润土 1-2份、二苯醚5-8份、钛酸丁酯1-3份、60-70%次氯酸钠20-25份、EDTA20-25份、氨水40-50份、无水乙醇80-100份、聚醚砜树脂3-5份、锆钛酸钡粉体1-2份、硅酸钠
2-3份、二硫化钼1-2份、硅烷偶联剂kh550 1-3份、氯化铵9-10份、尿素30-35份、水30-35份。
[0008]一种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，所述阀门密封圈由如下步骤制备而成:
(I)碳纳米管的的活化 A碳纳米管的氧化改性
先将二硫化钼分散在60-70%次氯酸钠溶液中，再加入碳纳米管搅拌10-12h，抽滤，滤饼放入无水乙醇中超声20-30min，在50-60°C真空干燥20-30h，的到氧化改性的碳纳米管； B碳纳米管的活化
将EDTA和氧化改性的碳纳米管分散在氨水中，50-70°C，PH为5_7条件下超声l_3h，静置1-2h，过滤，滤饼浸入在氯化铵、尿素、水的混合液中超声I _3h，静置1-2h，过滤，50-60 °C真空干燥20-30h，的到活性碳纳米管；
(2)聚苯酯修饰碳纳米管
将活性碳纳米管、苯酚、对羟基苯甲酸加入二苯醚中超声分散l_3h，在加入催化剂钛酸丁酯，70-90 0C酯化S-1Oh，加入膨润土，超声分散0.5-lh,提高反应温度到180-200 °C进行缩聚，缩聚20-30h，得到聚苯酯修饰碳纳米管。
[0009](3)碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈的制备
先将聚苯酯修饰碳纳米管进行球磨，球磨后聚苯酯修饰碳纳米管与聚四氟乙烯粉体、聚醚砜树脂、锆钛酸钡粉体、硅酸钠混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在40?100°C下干燥，将干燥的混合原料在20?60MPa冷模压成型，加压速率5-10MPa/min并保压I?30min;再将成型的产品进行烧结，冷却至室温，即获得本发明所制备的聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈。
[0010]所述聚四氟乙烯树脂为悬浮聚四氟乙烯树脂，其粒径分布为15?60μπι;所述聚醚砜树脂、锆钛酸钡粉体、硅酸钠、二硫化钼、膨润土的粒径为10?50μπι;球磨后聚苯酯修饰碳纳米管的粒径为10-50μηι。
[0011]相比于其他的聚四氟乙烯阀门密封圈，本发明提供的聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈具有良好的密封性能，高效、均匀、稳定的导热性，优越的机械性能、高强度，耐磨损、使用寿命长，安全环保。
【具体实施方式】
[0012]一种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，由如下重量份的组分制备而成:聚四氟乙烯100份、碳纳米管5份、苯酚8份、对甲基苯甲酸10份、膨润土 I份、二苯醚5份、钛酸丁酯I份、60-70%次氯酸钠20份、EDTA 20份、氨水50份、无水乙醇100份、聚醚砜树脂5份、锆钛酸钡粉体I份、硅酸钠3份、二硫化钼2份、硅烷偶联剂kh550 3份、氯化铵10份、尿素35份、水35份。
[0013]—种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，由如下步骤制备而成:
(1)碳纳米管的的活化 A碳纳米管的氧化改性
先将二硫化钼分散在60%次氯酸钠溶液中，再加入碳纳米管搅拌12h，抽滤，滤饼放入无水乙醇中超声30min，在60°C真空干燥20h，的到氧化改性的碳纳米管；
B碳纳米管的活化
将EDTA和氧化改性的碳纳米管分散在氨水中，50°C，PH为5条件下超声Ih，静置2h，过滤，滤饼浸入在氯化铵、尿素、水的混合液中超声2h，静置2h，过滤，60 °C真空干燥30h，的到活性碳纳米管；
(2)聚苯酯修饰碳纳米管
将活性碳纳米管、苯酚、对羟基苯甲酸加入二苯醚中超声分散3h，在加入催化剂钛酸丁酯，90°C酯化8h，加入膨润土，超声分散lh，提高反应温度到200°C进行缩聚，缩聚20h，得到聚苯酯修饰碳纳米管。
[0014](3)碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈的制备
先将聚苯酯修饰碳纳米管进行球磨，球磨后聚苯酯修饰碳纳米管与聚四氟乙烯粉体、聚醚砜树脂、锆钛酸钡粉体、硅酸钠混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在70°C下干燥，将干燥的混合原料在50MPa冷模压成型，加压速率5MPa/min并保压30min;再将成型的产品进行烧结，冷却至室温，即获得聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈。
[0015]经测试:拉升强度30MPa;断裂伸长率240%;冲击强度23.5KJ/m;弯曲强度30MPa;磨耗4.Imm3(负载250N，线速度2m/s，时间3分钟)。
[0016]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，所述阀门密封圈由如下重量份的组分制备而成:聚四氟乙烯100份、碳纳米管5-8份、苯酚8-10份、对甲基苯甲酸8-10份、膨润土 1-2份、二苯醚5-8份、钛酸丁酯1-3份、60-70%次氯酸钠20-25份、EDTA 20-25份、氨水40-50份、无水乙醇80-100份、聚醚砜树脂3-5份、锆钛酸钡粉体1-2份、硅酸钠2-3份、二硫化钼1-2份、硅烷偶联剂kh550 1-3份、氯化铵9-10份、尿素30-35份、水30-35份。2.—种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，所述阀门密封圈由如下步骤制备而成: 碳纳米管的的活化 A碳纳米管的氧化改性 先将二硫化钼分散在60-70%次氯酸钠溶液中，再加入碳纳米管搅拌10-12h，抽滤，滤饼放入无水乙醇中超声20-30min，在50-60°C真空干燥20-30h，的到氧化改性的碳纳米管； B碳纳米管的活化 将EDTA和氧化改性的碳纳米管分散在氨水中，50-70°C，PH为5_7条件下超声l_3h，静置1-2h，过滤，滤饼浸入在氯化铵、尿素、水的混合液中超声I _3h，静置1-2h，过滤，50-60 °C真空干燥20-30h，的到活性碳纳米管； 聚苯酯修饰碳纳米管 将活性碳纳米管、苯酚、对羟基苯甲酸加入二苯醚中超声分散l_3h，在加入催化剂钛酸丁酯，70-90 0C酯化S-1Oh，加入膨润土，超声分散0.5-lh，提高反应温度到180-200 °C进行缩聚，缩聚20-30h，得到聚苯酯修饰碳纳米管； 碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈的制备 先将聚苯酯修饰碳纳米管进行球磨，球磨后聚苯酯修饰碳纳米管与聚四氟乙烯粉体、聚醚砜树脂、锆钛酸钡粉体、硅酸钠混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在40?100°C下干燥，将干燥的混合原料在20?60MPa冷模压成型，加压速率5-10MPa/min并保压I?30min;再将成型的产品进行烧结，冷却至室温，即获得本发明所制备的聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈。3.—种聚醚砜填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，所述聚四氟乙烯树脂为悬浮聚四氟乙烯树脂，其粒径分布为15?60μπι;所述聚醚砜树脂、锆钛酸钡粉体、硅酸钠、二硫化钼、膨润土的粒径为10?50μηι;球磨后聚苯酯修饰碳纳米管的粒径为10-50μηι。
【文档编号】C08K3/34GK106084581SQ201610437287
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】胡光荣
【申请人】安徽荣达阀门有限公司