CN105264018A - 树脂组合物及使用其的密封元件 - Google Patents
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Abstract
本发明能够提供一种树脂组合物,其适应于成型具有优良的高温下耐磨性以及相对于可变形的轴和密封槽的可安装性和密封性的密封元件。此树脂组合物包含:相对于(a)100重量份的聚醚砜,(b)1重量份-7重量份的具有层状晶体结构的化合物的粉末,和(c)8重量份-27重量份的树脂粉末。
Description
技术领域
本发明涉及优选用于密封元件的树脂组合物,和使用所述树脂组合物的密封元件。
背景技术
作为使用树脂组合物的密封元件,已经提出,例如,通过切割处理氟树脂如聚四氟乙烯等形成的U型密封和密封环(专利文献1),通过将聚醚醚酮树脂和无定形碳粉末作为主要组成组分射出成型而形成的密封环(专利文献2),从由液晶聚合物、氟树脂和具有不超过10000kgf/mm2的拉伸弹性模量的碳纤维组成的滑动组合物形成的TIP密封(专利文献3)等。此外,已知将由聚苯硫醚或聚酰亚胺或包含液晶聚合物作为基底的合成树脂形成的TIP密封用于涡旋式压缩机(专利文献4)。
那些在上述专利文献1中描述的,和通过将热塑性树脂例如聚苯硫醚和聚醚醚酮射出成型而制造的密封,作为安装在通常没有直径扩大或直径减小的设备上的TIP密封,在市场中正在扩展。然而,因为聚苯硫醚、聚醚醚酮等是刚性的,它们有问题地不能应用到将要在直径扩大或直径减小之后安装的树脂密封元件如矩形环和U型密封。
另一方面,因为氟树脂例如聚四氟乙烯等具有高熔融粘度,它们难以通过熔融加工例如射出成型等处理,并且通常需要通过机器例如车床、铣床等预成型、煅烧和切割加工,这在生产速度即量产性和生产成本方面是不利的。
另外,认为使用聚醚醚酮的密封环具有高泄露量的问题。认为其原因之一是聚醚醚酮的高度刚性。也就是说,使用刚性树脂材料的密封环不允许响应在紧密密封设备的操作期间施加的压力而容易地变形,并展示了对紧密密封设备的密封槽等低的附着,其被认为引起高泄露量。
[文献列表]
专利文献
专利文献1:JP-A-2010-209925
专利文献2:JP-A-11-343480
专利文献3:JP-A-6-25645
专利文献4:JP-A-2000-213477
发明概述
本发明所要解决的问题
鉴于上述情况,本发明的目的是提供一种树脂组合物,所述树脂组合物能够得到具有优良密封性和显示优良耐磨性(特别是高温下的耐磨性)和在需要变形的轴和密封槽上良好的可安装性的树脂密封元件,以及由其得到的树脂密封元件。
解决问题的手段
本发明人试图解决前述问题而进行了深入研究并发现,包含聚醚砜作为主要树脂组分和特定量的具有层状晶体结构的化合物的粉末和树脂粉末的树脂组合物提供了能够实现上述目的的具有优良耐热性、耐磨性和机械性能(特别是断裂伸长率和挠曲模量)的树脂组合物,这导致了本发明的完成。因此,本发明涉及以下[1]-[11]。
[1]一种树脂组合物,所述树脂组合物包含:
相对于(a)100重量份的聚醚砜,
(b)1重量份-7重量份的具有层状晶体结构的化合物的粉末,和
(c)8重量份-27重量份的树脂粉末。
[2]上述[1]所述的树脂组合物,其中所述(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末是石墨粉末。
[3]上述[1]或[2]所述的树脂组合物,其中
所述(c)树脂粉末是一种或多种选自由以下各项组成的组的粉末:氟树脂、聚酰亚胺、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮、聚缩醛、酚醛树脂和环氧树脂。
[4]上述[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,所述(c)树脂粉末是氟树脂粉末。
[5]上述[4]所述的树脂组合物,其中所述氟树脂粉末是聚四氟乙烯粉末。
[6]一种树脂密封元件,其通过将上述[1]-[5]中的任一项所述的树脂组合物成型得到。
[7]上述[6]所述的树脂密封元件,其是密封环。
[8]上述[7]所述的树脂密封元件,其中所述密封环是矩形环。
[9]上述[7]所述的树脂密封元件,其中所述密封环是U型密封。
[10]上述[7]-[9]中的任一项所述的树脂密封元件,其是用于空调器的涡旋式压缩机的密封环。
[11]上述[6]所述的树脂密封元件,其是防尘密封。
发明效果
根据本发明,可以得到不仅具有优良的涉及密封元件的密封性能的机械性能例如断裂伸长率、挠曲模量等和可安装性,而且具有优良的耐热性、耐磨性等的树脂组合物,并且可以通过将本发明的这种树脂组合物成型而得到具有优良密封性、可安装性(变形性)和高温下耐磨性的树脂密封元件。
另外,可以优选将本发明的树脂密封元件用作密封环例如矩形环、U型密封等、防尘密封等,并特别优选作为密封环以在高温环境下使用。
此外,本发明的树脂组合物可以经过熔化成型例如射出成型等,并且在生产速率,即量产性和生产成本方面是有利的。
实施方案的描述
本发明的树脂组合物包含:
相对于(a)100重量份的聚醚砜,
(b)1重量份-7重量份的具有层状晶体结构的化合物的粉末,和
(c)8重量份-27重量份的树脂粉末。
将本发明中使用的(a)聚醚砜是具有以下化学结构的非结晶性耐热树脂,并且其被认为是具有耐热性、抗蠕变性、尺寸稳定性、阻燃性和耐水性的树脂。
出于本发明的目的,优选具有根据国际标准(ISO)1133在360℃、载荷=10kg的条件下测得的35cm3/10min-150cm3/10min的熔体容积率(MVR)(meltvolumerate)的聚醚砜。另外,优选具有根据ISO1628通过以0.01g/mL浓度溶解在苯酚和O-二氯苯的混合溶剂(质量比=1∶1)中测得的40cm3/g-70cm3/g的粘度值(VN)的聚醚砜,并且更优选具有48cm3/g-66cm3/g的粘度值的聚醚砜。
在本发明中,可以将显示在上述范围内的MVR值和VN值的市售产品用作(a)聚醚砜。
将本发明中使用的(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末没有特别限定,条件是其是具有六角形层状晶体结构并显示开裂性(cleavage)和润滑性的化合物的粉末,并且其实例包括以下各项的粉末:石墨、氟化石墨、二硫化钼、二硒化钼、氮化硼、二硫化钨、碘化镉、碘化铅等。可以使用(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末中的一种或多种(此处也简化为“(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末”)。通过含有(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末,树脂组合物的耐磨性显著提高。
作为(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末,优选石墨粉末。
石墨是由碳组成的并具有六角、六角-板-状晶体结构的天然元素无机物,并且在一个方向上显示完全开裂性。作为石墨粉末,可以使用天然或合成的鳞状(squamous)石墨、鳞片状(scale-like)石墨、无定形石墨等。从质量稳定性的角度,优选合成石墨,更优选合成鳞状石墨或鳞片状石墨,并进一步优选鳞片状石墨,原因在于通过该树脂组合物成型得到的树脂密封元件具有优良的润滑性。
(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的平均粒径优选为1μm-250μm,更优选3μm-100μm,进一步优选5μm-50μm。
由根据日本工业标准(JIS)Z8825-1:2001的激光衍射方法测量本文所用的“平均粒径”。即,其表示由激光衍射方法确定的粒径分布中50%积分值处的粒径(中位尺寸)。
(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的莫氏硬度优选为1-2。当莫氏硬度小于1时,难以得到耐磨性改善效果,并且当其超过2时,对应材料(特别是软材料例如铝等)可以在磨损期间损伤。
由于在制备树脂组合物期间的捏合,(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的粒径趋向于变得更小。通过将本发明的树脂组合物成型得到的树脂密封元件中的(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的最大粒径通常是1μm-50μm,优选5μm-40μm,更优选10μm-30μm。当最大粒径小于1μm时,基础树脂中的分散趋向于困难,并且当其超过50μm时,树脂组合物的机械性能,特别是抗冲击性趋向于下降。
通过以下方法测得本文所用的“最大平均粒径”。
首先,将垂直于树脂密封元件的圆周方向的三个平面切割出来,研磨每个平面以给出光滑表面,并在以下条件下在扫描电子显微镜下观察。测量具有确定的层状结晶结构的化合物的粉末粒径的长轴长度,将其中的最大值作为树脂密封元件中(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的最大粒径。
<观察条件>
扫描电子显微镜:“JSM-5600LV”(由JEOLLtd.制造)
真空模式:低真空模式
加速电压:15kV
放大倍数:x500
在本发明中,可以将具有上述平均粒径等的鳞片状石墨等用作(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末,并且可以将市售产品用作所述粉末。
本发明的树脂组合物包含:相对于(a)100重量份的聚醚砜,1重量份-7重量份,优选2重量份-4重量份的(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末。当本发明的树脂组合物中(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的含量小于1重量份时,树脂组合物的耐磨性变得不足,并且当其超过7重量份时,树脂组合物的机械性能趋向于下降。
作为本发明的树脂组合物中包含的(c)树脂粉末,可以使用任何能够赋予树脂组合物润滑性的树脂粉末而没有任何特别限制。其优选实例包括:氟树脂粉末例如聚四氟乙烯、四氟乙烯·六氟丙烯共聚物等、粉末例如聚酰亚胺、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮、聚缩醛、酚醛树脂、环氧树脂等。可以使用选择的(c)树脂粉末中的一种或多种。由于可以赋予树脂组合物良好的耐热性和良好的耐磨性,优选氟树脂粉末例如聚四氟乙烯粉末、四氟乙烯·六氟丙烯共聚物粉末等,并进一步优选聚四氟乙烯粉末。
作为聚四氟乙烯粉末,为了提供良好的分散性,优选使用通过直接聚合方法、热分解方法、辐射分解方法等的用于固体润滑油制造的粉末。另外,优选具有由BET方法测得的1.3m2/g-8.2m2/g比表面积的聚四氟乙烯粉末。
虽然可以使用任何未改性(native)聚四氟乙烯粉末,和用六氟丙烯、全氟烷基醚改性的聚四氟乙烯粉末等,但是优选未改性聚四氟乙烯粉末。优选用于本发明的树脂组合物的未改性聚四氟乙烯的表面能通常是170μN/cm-195μN/cm。
从在树脂组合物中的分散性的观点,将在本发明中使用的(c)树脂粉末通常是0.01μm-650μm,优选0.05μm-200μm,更优选1μm-100μm,进一步优选3μm-30μm。
通过根据JISZ8825-1:2001的激光衍射方法测量上述(c)树脂粉末的平均粒径。
通过将本发明的树脂组合物成型得到的树脂密封元件中(c)树脂粉末的最大粒径通常是1μm-500μm,优选30μm-300μm,更优选50μm-200μm。
与树脂密封元件中(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末最大粒径相似,树脂密封元件中(c)树脂粉末的上述最大粒径由树脂粉末长轴的长度所测得的最大值表示,所述长轴通过在扫描电子显微镜下观察确认。
在本发明中,作为(c)树脂粉末,可以使用具有上述平均粒径、比表面积等的聚四氟乙烯粉末等,并且可以使用市售产品作为树脂粉末。
本发明的树脂组合物包含:相对于(a)100重量份的聚醚砜,8重量份-27重量份,优选12重量份-22重量份,更优选15重量份-20重量份的(c)树脂粉末。当本发明的树脂组合物中(c)树脂粉末的含量小于8重量份时,树脂组合物的耐磨性变得不足,并且当其超过27重量份时,树脂组合物的机械性能趋向于下降。
在本发明中,(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末和(c)树脂粉末的使用可以赋予树脂组合物改善的耐磨性和下降的摩擦系数的性能。
认为(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的加入赋予树脂组合物适当的增强效果,因此提高耐磨性。而且,(c)树脂粉末的加入减少了树脂组合物的摩擦系数,因此改善耐磨性。也认为抑制由于滑动期间的摩擦导致的对发热的抑制有助于耐磨性的提高。
只要本发明的特性不被削弱,本发明的树脂组合物还可以包含(d)无机纤维,(e)弹性体等。
作为可以包含在本发明的树脂组合物中的(d)无机纤维,可以使用玻璃纤维如非碱性玻璃等(例如钠玻璃、石英玻璃(氧化硅玻璃)等)、陶瓷纤维如石棉等、由金属例如钢、铁、铝、镍、铜等制造的金属纤维和各种纤维例如钛酸钾晶须、碳纤维等。这些中,特别优选玻璃纤维例如非碱性玻璃等和碳纤维,并且更优选碳纤维。
将在本发明的树脂组合物中使用的碳纤维没有特别限制,并且可以使用常规已知的各种碳纤维例如沥青类碳纤维、PAN(聚丙烯腈)类碳纤维、人造丝类碳纤维等。这些中,优选沥青类碳纤维,特别是石墨化沥青类碳纤维。将沥青类碳纤维通过例如2,000℃-3,000℃下在惰性气体中热处理来石墨化。
本发明的树脂组合物中,使用具有通常40μm-500μm的平均纤维长度的(d)无机纤维。
当使用具有不小于40μm的平均纤维长度的(d)无机纤维时,可以赋予树脂组合物特别良好的耐磨性,并当使用具有不大于500μm的平均纤维长度的(d)无机纤维时,用树脂组合物捏合期间的进料性质良好。
可以例如通过在相关技术领域中经常进行的图像分析方法测量(d)无机纤维的平均纤维长度。
将在本发明中使用的(d)无机纤维的长径比(纤维长度相对于纤维直径的平均比例)通常是0.5-5,优选0.5-3。
在本发明中,可以将具有上述平均纤维长度和长径比的市售玻璃纤维、碳纤维等用作(d)无机纤维。
当将(d)无机纤维加入到树脂组合物时,提高了树脂组合物的耐磨性,而由断裂伸长率和挠曲模量表示的机械性能趋向于下降。
因此,本发明的树脂组合物中的(d)无机纤维的含量通常小于1重量%,优选小于0.5重量%,更优选小于0.3重量%。当(d)无机纤维的含量小于1重量%时,可以提高耐磨性而不削弱由断裂伸长率和挠曲模量表示的机械性能。另一方面,从耐磨性的角度,优选加入少量的(d)无机纤维,更优选小于0.1重量%。
可以包含在本发明的树脂组合物中的(e)弹性体的实例包括热塑性弹性体、交联橡胶等。
热塑性弹性体的实例(本文缩写为“TPE”)包括聚苯乙烯类TPE、苯乙烯-丁二烯(SB)类TPE、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)类TPE、聚氯乙烯类TPE、聚烯烃类TPE、聚氨酯类TPE、聚酯类TPE、聚酰胺类TPE、低结晶度1,2-聚丁二烯、氯化聚合物类TPE、氟类TPE、离子交联TPE等,特别优选聚烯烃类TPE。
在本发明中,可以使用市售产品作为上述热塑性弹性体。
交联橡胶的实例包括:天然橡胶、顺式-1,4-聚异戊二烯、高-顺式-聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丁烯-二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丙烯酸类橡胶等。
在本发明中,可以使用市售产品作为上述交联橡胶。
当将(e)弹性体加入到树脂组合物时,树脂组合物的挠曲模量下降且由挠曲模量表示的机械性能改善,但磨耗量变高且断裂伸长率变小,和由耐磨性和断裂伸长率表示的机械性能下降。
因此,本发明的树脂组合物中(e)弹性体的含量通常小于7.5重量%,优选小于5重量%,更优选小于3重量%。当(e)弹性体的含量小于7.5重量%时,可以降低挠曲模量而不削弱由耐磨性和断裂伸长率表示的机械性能。另一方面,为了降低挠曲模量,优选包含少量的(e)弹性体,更优选不小于0.1重量%,进一步优选不小于1重量%。
只要不削弱本发明的特性,本发明的树脂组合物还可以包含常用添加剂例如颜料、填料等。
可以通过以下生产本发明的树脂组合物:将上述(a)聚醚砜、(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末和(c)树脂粉末混合,根据需要,进一步混合(d)无机纤维和/或(e)弹性体或其他添加剂,并通过相关技术领域已知的捏合方法由加热和熔化捏合将它们捏合,例如用辊(roll)、捏合机、班伯里混合机、双螺杆挤出机等,以得到均匀混合物。
为了将(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末分散在树脂组合物中,在加热和熔融捏合之前,可以在不超过聚醚砜的热变形温度(203-216℃)的温度下在混合机例如班伯里混合机等中将组分(a)-(c)混合,以允许(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末附着到或侵入到(c)树脂粉末中,然后可以进行加热和熔融捏合。备选地,可以将(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末和(c)树脂粉末混合以允许(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末附着到或侵入到(c)树脂粉末中,混合(a)聚醚砜,然后可以进行加热和熔融捏合。
本发明的树脂组合物通过以下提到的方法在常规性能测试、作为挠曲性指标的弯曲测试和作为耐磨性指标的销盘(pindisc)磨损测试中展示以下性能:
(1)常规性能:断裂伸长率不小于5%,和拉伸屈服强度不小于20MPa。
(2)挠曲性:挠曲模量不大于3000MPa。
(3)耐磨性:耐久时间不少于6小时,和磨耗量不大于0.7mm。
因为本发明的树脂组合物具有上述性能,可以优选将它用于成型密封元件。
由于本发明的树脂组合物允许熔融加工,可以通过熔融加工例如射出成型法、注入成型法等将所述组合物成型。从量产性的观点,优选射出成型法。在射出成型法中,使用与密封元件的期望形状相对应的金属模具,并且通过加热熔化树脂组合物的组成成分赋予流动性,将其填充到加热的金属模具中并凝固或固化。因此,金属模具对于射出成型是必需的。当要制造不使用金属模具而具有一定形状的密封元件时,使用本发明的树脂组合物以形成棒,并将该棒切割成具有期望形状的密封元件。
因此,本发明也提供了通过将本发明的树脂组合物成型得到的树脂密封元件。本发明的树脂密封元件具有优良的耐磨性,具有足够的延展性,允许容易变形例如直径扩大等,显示良好的可安装性,并显示极其良好的密封性。本发明的树脂密封元件的实例包括密封环、防尘密封等。
本发明的密封环的实例包括矩形环和U型密封。
矩形环是具有矩形横截面形状的环状密封,并且具有一般称为平接缝(abutmentjoint)的切割截面。
U型密封是具有U形横截面形状的环状密封。当它与它的容纳在凹槽中的弹簧一起使用时,为了防止弹簧脱出,该密封在U型凹槽的两个端部部分中的至少一个的顶端处具有朝向前述凹槽内部和沿着密封环圆周方向的延伸部分。为了防止弹簧在密封环使用期间轻易脱出,前述延伸部分优选在密封环的整个圆周上的两个端部部分上形成。为了改善密封功能,优选在U型凹槽的两个端部部分上形成朝向前述凹槽的外部和沿着密封环圆周方向的唇部(lippart)。
由于本发明的密封环具有优良的密封性,其可以特别用作空调器的涡旋式压缩机的密封环。
防尘密封的实例包括刮板(scraper),其防止外部灰尘入侵并且保护包装、支承(bearing)等。
实施例
以下通过参考实施例进一步详细解释本发明,其不应当被认为是限制性的。
1.要使用的起始材料
以下示出在以下实施例和比较例中使用的起始材料。
作为(a)聚醚砜,使用以下各项:
(i)UltrasonE2010(由BASF制造):MVR=70cm3/10min,VN=56cm3/g
(ii)UltrasonE3010(由BASF制造):MVR=35cm3/10min,VN=66cm3/g
上述起始材料的熔体容积速率(MVR)和粘度值(VN)是根据以上提及的ISO1133和ISO1628测得的值。
作为(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末,使用以下石墨:
(i)“CP”(由NipponGraphiteIndustriesLtd.制造):鳞片状,平均粒径=15μm
(ii)“J-CPB”(由NipponGraphiteIndustriesLtd.制造):鳞片状,平均粒径=5μm
上述起始材料的平均粒径是根据以上提及的JISZ8825-1:2001由激光衍射方法测得的值。
作为(c)树脂粉末,使用以下聚四氟乙烯粉末:
(i)“FluonL169J”(由ASAHIGLASSCO.,LTD.生产):平均粒径=17μm,由BET方法测得的比表面积=2m2/g
(ii)“FluonL173J”(由ASAHIGLASSCO.,LTD.生产):平均粒径=7μm,由BET方法测得的比表面积=8.2m2/g
上述起始材料的平均粒径是根据以上提及的JISZ8825-1:2001由激光衍射方法测得的值。
2.树脂组合物的制备
实施例和比较例各自的树脂组合物的组成在下表1和表2中示出。将表中的每一种组分称重、通过混合机干式混合并通过双螺杆挤出机在330℃-370℃下挤出造粒,以制备每一种树脂组合物。表1和表2中每一种组分的含量以重量份表示。
将上述树脂组合物(粒料)中的每一种供给到每一个射出成型机器中,通过加热而熔化,射出到各种给定金属模具中,然后冷却以确定它们可以被形成期望的形状。例如,通过射出成型制备具有78mm外径的用于涡旋式压缩机的密封环,并确认其以显示与那些由常规聚四氟乙烯制造的密封环相当的性能。
3.评价
将在上述2.中在实施例1-11和比较例1-6中制备的树脂组合物中的每一种经过以下评价。
(1)常规性能
根据ASTM标准D638:1995,进行拉伸测试,并测量拉伸屈服强度和断裂伸长率。
如上所述,本发明的目标需要不小于5%的断裂伸长率和不小于20MPa的拉伸屈服强度。
(2)挠曲性
作为挠曲性的指标,根据ASTM标准D790进行弯曲测试,并且测量挠曲模量和弯曲强度。
如上所述,本发明的目的需要不大于3000MPa的挠曲模量.
(3)熔体流动速率
作为显示树脂组合物流动性的指标,根据JISK7210:1999测量熔体流动速率。
(4)抗冲击性
为了评价抗冲击性,根据ISO179/eA进行缺口夏氏冲击测试,并确定夏氏冲击值。
出于本发明的目的,夏氏冲击值优选不小于5KJ/m2。
(5)耐热变形能力
作为耐热变形能力的指标,根据ISO75-2测量热变形温度。
出于本发明的目的,热变形温度优选是190℃-220℃。
(6)耐磨性
为了评价耐磨性,在以下条件下进行销盘磨损测试,并测量耐久时间、滑动面温度、摩擦系数、动摩擦系数和磨耗量。
如上所述,本发明的目标需要不小于6小时的耐久时间和不大于0.7mm的磨耗量。滑动面温度优选不大于220℃,并且优选较低的摩擦系数和动摩擦系数。
作为动摩擦系数,由于在测试期间测量的值变化,得到的测量值的平均值、最大值和最小值分别以“平均”、“最大”和“最小”表示。
<测试条件>
使用的仪器:由SHINKOENGINEERINGCO.,LTD.制造的摩擦磨耗试验机
压力:2、3、4MPa(每一个加压3小时)
气氛温度:120℃
旋转速度:3m/sec
以上的评价结果示于表3和4中。
如表3中所示,本发明的实施例1-11的树脂组合物展示不小于20MPa的拉伸屈服强度、不小于5%的断裂伸长率和不大于3000MPa的挠曲模量。夏氏冲击值不小于5kJ/m2,并且热变形温度是204℃-212℃。销盘磨损测试中的耐久时间不小于6小时和磨耗量不大于0.7mm。在实施例1、8和11的树脂组合物中的每一个中,在4MPa加压的情况下,滑动面温度稍微超过220℃,其他滑动面温度不大于220℃,并且磨损系数和动摩擦系数都是足够低的值。
另一方面,如表4中所示,在不包含(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末和(c)树脂粉末两者的比较例6的树脂组合物中,没有观察到耐磨性。在具有小含量的(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的比较例2的树脂组合物中,耐久时间不能满足标准值,并且耐磨性不足。在具有高含量(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的比较例1和3的树脂组合物中,观察到挠曲模量的增加和夏氏冲击值的下降,并且挠曲性和抗冲击性不足。在其中(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的含量明显高于本发明的(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末的含量的比较例3的树脂组合物中,也观察到断裂伸长率的下降。在具有小含量(c)树脂粉末的比较例4的树脂组合物中,耐久时间不能满足标准值,并且耐磨性不足。在具有高含量(c)树脂粉末的比较例5的树脂组合物中,观察到断裂伸长率的下降。
工业实用性
如以上详细描述的,根据本发明,可以提供可优选用于成型树脂密封元件的具有优良机械性能例如耐磨性、断裂伸长率、挠曲模量等的树脂组合物。本发明的树脂组合物可以经过熔化成型例如射出成型等,并且在量产性和生产成本方面也是有利的。
此外,根据本发明,可以提供具有优良耐磨性并具有足够的延展性、良好的可安装型和密封性的树脂密封元件,其可以优选用作环形树脂密封元件例如矩形环、U型密封等,特别优选用作密封环以在高温环境下使用的树脂密封元件。
本申请基于在日本提交的专利申请号2013-116115(提交日期:2013年5月31日),将其内容全部引入本文。
Claims (11)
1.一种树脂组合物,所述树脂组合物包含:
相对于(a)100重量份的聚醚砜,
(b)1重量份-7重量份的具有层状晶体结构的化合物的粉末,和
(c)8重量份-27重量份的树脂粉末。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述(b)具有层状晶体结构的化合物的粉末是石墨粉末。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中所述(c)树脂粉末是一种或多种选自由以下各项组成的组的粉末:氟树脂、聚酰亚胺、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮、聚缩醛、酚醛树脂和环氧树脂。
4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中所述(c)树脂粉末是氟树脂粉末。
5.根据权利要求4所述的树脂组合物,其中所述氟树脂粉末是聚四氟乙烯粉末。
6.一种树脂密封元件,其通过将根据权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物成型得到。
7.根据权利要求6所述的树脂密封元件,其是密封环。
8.根据权利要求7所述的树脂密封元件,其中所述密封环是矩形环。
9.根据权利要求7所述的树脂密封元件,其中所述密封环是U型密封。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的树脂密封元件,其是用于空调器的涡旋式压缩机的密封环。
11.根据权利要求6所述的密封元件,其是防尘密封。
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