CN103552254A - 一种聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法 - Google Patents

一种聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法 Download PDF

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马朋升
林宏伟
李洪军
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Abstract

本发明涉及一种聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法，其中聚苯并咪唑(PBI)纤维经合股、加捻并编织成纤维管，然后经聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍、干燥、烘焙、烧结定型，最终得到防磨衬垫，其表面质量和状态应均匀，完好，且不含有杂质和影响面料使用的有害缺陷，同时保持了该防磨衬垫其他优越的性能。

Description

一种聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚苯并咪唑(PBI)纤维浸渍聚四氟乙烯(PTFE)防磨衬垫的制备方法。
背景技术
PBI纤维是一种典型的杂环高分子耐热纤维，其主要性能如下：良好的纺织加工性,杰出的阻燃性能, 化学稳定性好,尤其热稳定性好，在整个测量温度范围内，该纤维初始模量保持常数，在接近500℃时，由于氧化交联，初始模量开始增加。在惰性气体或真空中，即使在350℃下历经300小时也不会产生明显的老化效应。聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能，耐高温，耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。
安装于航空发动机卡箍用防磨衬垫要求能够承受长期工作温度290℃，瞬间高温400℃，在315℃下重量损耗小于5%，并具有较好的耐磨性能。而卡箍用防磨衬垫材料目前一般为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、织物增强硅橡胶和聚四氟乙烯，上述材料无法满足使用要求。
目前采用PBI纤维管浸渍PTFE，经烧结定型得到的防磨衬垫能够承受长期工作温度290℃，瞬间高温500℃，在315℃下重量损耗小于5%，并具有较好的耐磨性能。解决了耐高温及耐磨等问题，使得应用领域得到一定的拓展。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法。
本发明提出的聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法，具体步骤如下:
(1)采用高性能PBI纤维进行合股、加捻和编织得到PBI纤维管；纤维合股保持在2000～3000dtex；加捻的捻度100～200；编织锭数为24锭；
(2)经添加表面活性剂制备30%-50%浓度的PTFE乳液；
(3)将上述PBI纤维管经PTFE乳液反复浸渍、干燥和烘焙；直到得到固含量为55～70%的PBI/PTFE浸渍管；
(4)PBI/PTFE浸渍管经高温烧结定型，烧结定型温度为330～400℃，定型压力0.6～1MPa，时间为10～20分钟；得到PBI/PTFE定型管； 
(5) 所述的PBI/PTFE定型管再经修边，检验，最后进行分割成所需长度的防磨衬垫。
本发明中，步骤(2)中加入的表面活性剂为PTFE乳液质量的0.1%～0.3%的硅烷偶联剂HK550或硅烷偶联剂HK560表面活性剂。
本发明中，步骤(3)中所述干燥温度50～100℃，烘焙温度150～200℃。
本发明采用PBI纤维经合股、加捻并编织成纤维管，然后经PTFE乳液浸渍、干燥、烘焙，再经烧结定型，最终得到防磨衬垫，其表面质量和状态应均匀，完好，且不含有杂质和影响面料使用的有害缺陷，同时保持了该衬垫其他优越的物理性能。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
 实施例1：
把1100dtex的PBI纤维，经合股、加捻和编织得到编织管，再经浸渍、干燥和烘焙得到浸渍管，最后烧结定型得到防磨衬垫。其中烧结定型模具采用硅脂涂覆处理，该处理可保证产品成型后容易脱模，并保证表面PTFE涂层均匀。
PBI纤维合股保持在2200dtex； 
PBI纤维股经加捻，捻度100；
PBI纤维进行编织，编织锭数为24锭；
经添加表面活性剂制备PTFE乳液，可添加0.1%的HK550表面活性剂；并配置30%，40%，50%三个浓度的乳液；
先低后高的顺序进行浸渍，然后干燥温度100℃，烘焙温度200℃，反复操作直至得到的固含量为60%；
烧结定型温度为330℃，定型压力0.7MPa，时间10分钟。
最后得到壁厚为1.1±0.1mm的 PBI/PTFE定型管，再经修边，检验，最后进行分割成所需长度的防磨衬垫。
实施例2
把1500dtex的PBI纤维，经合股、加捻和编织得到编织管，再经浸渍、干燥和烘焙得到浸渍管，最后烧结定型得到防磨衬垫。其中烧结定型模具采用硅脂涂覆处理，该处理可保证产品成型后容易，并保证表面均匀。
PBI纤维合股保持在3000dtex； 
PBI纤维股经加捻，捻度120；
PBI纤维进行编织，编织锭数为24锭；
经添加表面活性剂制备PTFE乳液，可添加0.3%的HK550表面活性剂；并配置30%，40%，50%三个浓度的乳液；
先低后高的顺序进行浸渍，然后干燥温度80℃，烘焙温度180℃，反复操作直至得到的固含量为70%；
烧结定型温度为380℃，定型压力0.9MPa，时间20分钟。
最后得到壁厚为1.3±0.1mm 的PBI/PTFE定型管，再经修边，检验，最后进行分割成所需长度的防磨衬垫。
从上述实例中可以看出，采用本发明所述的方法生产的防磨衬垫表面质量和状态均匀，完好，且不含有杂质和影响面料使用的有害缺陷，同时保持了该衬垫其他优越的物理性能。
 由于如此相当详细地描述了本发明，所以应理解没必要严格坚持这样的细节，而可以认为进一步的变化和修改对本领域技术人员而言都是其自身已有的，因此都落在所附权利要求书所限定的本发明保护范围内。
表1 防磨衬垫材料性能
项目 单位 实施例1 实施例2
外观 / 表面平整，均匀 表面平整，均匀
厚度 mm 1.1±0.1 1.3±0.1
密度 g/cm3 1.47 1.48
在315℃下重量损耗 % 1.2 0.95
摩擦系数 / 0.15 0.16

Claims (3)

1.一种聚苯并咪唑纤维浸渍聚四氟乙烯防磨衬垫的制备方法，其特征在于具体步骤如下:
(1)采用高性能PBI纤维进行合股、加捻和编织得到PBI纤维管；纤维合股保持在2000～3000dtex；加捻的捻度100～200；编织锭数为24锭；
(2)经添加表面活性剂制备30%-50%浓度的PTFE乳液；
(3)将上述PBI纤维管经PTFE乳液反复浸渍、干燥和烘焙；直到得到固含量为55～70%的PBI/PTFE浸渍管；
(4)PBI/PTFE浸渍管经高温烧结定型，烧结定型温度为330～400℃，定型压力0.6～1MPa，时间为10～20分钟；得到PBI/PTFE定型管； 
(5) 所述的PBI/PTFE定型管再经修边，检验，最后进行分割成所需长度的防磨衬垫。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中加入的表面活性剂为PTFE乳液质量的0.1%～0.3%的硅烷偶联剂HK550或硅烷偶联剂HK560表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述干燥温度50～100℃，烘焙温度150～200℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113583367A (zh) * 2021-08-06 2021-11-02 大连长之琳科技发展有限公司 一种芳纶浸渍复合材料衬垫及其制备方法

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CN203067948U (zh) * 2012-12-10 2013-07-17 大连长之琳科技发展有限公司 衬垫卡箍

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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