CN105885312A - 一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 - Google Patents
一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105885312A CN105885312A CN201610437266.1A CN201610437266A CN105885312A CN 105885312 A CN105885312 A CN 105885312A CN 201610437266 A CN201610437266 A CN 201610437266A CN 105885312 A CN105885312 A CN 105885312A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- sealing ring
- cnt
- carbon nano
- valve sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/40—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
- C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C08K2003/3009—Sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐高温的碳纳米‑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、二硫化钼1‑2份、白云石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、玻璃粉末3‑5份、菱镁矿1‑2份、碳酸钙3‑4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。本发明公开的高耐磨碳纳米‑聚四氟乙烯阀门密封圈，耐高温、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于阀门密封圈领域，具体涉及一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈及其制备方法与应用。
背景技术
在流体输送系统当中，阀门是不可或缺的控制部件，其主要具有调节、导流、防逆流、截止、分流等功能，阀门在工业和民用领域中的应用非常广泛。石油化工装置的操作温度比较高，介质多为油品、油气，且易燃、易爆，因此，在石油化工装置管道设计中选用阀门密封时，须认真研究阀门的密封结构和密封材料,选择合适的阀门密封。
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。
本发明采用聚苯酯修饰碳纳米管，再以耐高温填料填充，制得聚苯酯修饰碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其不仅具有较高的耐高温性能，并且强度高，韧性好。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种耐高温的碳纳米-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高温、使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供上述耐高温、低蠕变碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈的制备方法。
一种耐高温的碳纳米-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、白云石1-2份、二硫化钼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、玻璃粉末3-5份、菱镁矿1-2份、碳酸钙3-4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。
一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
（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60-70%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℃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℃，PH为5-7条件下超声1-3h，静置1-2h，过滤，滤饼浸入在氯化铵、尿素、水的混合液中超声1-3h，静置1-2h，过滤，50-60℃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1-3h，在加入催化剂钛酸丁酯，70-90℃酯化8-10h，加入白云石，超声分散0.5-1h，提高反应温度到180-200℃进行缩聚，缩聚20-30h，得到聚苯酯修饰碳纳米管。
（3）耐高温填料填充碳纳米-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、玻璃粉末、菱镁矿、碳酸钙混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在40～100℃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1～30min；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耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈。
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15～60μm；所述的玻璃粉末、二硫化钼、菱镁矿、碳酸钙、白云石粒径为10～50μm；球磨后聚苯酯修饰碳纳米管的粒径为10-50μm。
本发明采用聚苯酯修饰碳纳米管，再以耐高温填料填充，制得聚苯酯修饰碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其不仅具有较高的耐高温性能，并且强度高，韧性好。
具体实施方式
一种耐高温的碳纳米-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8份、苯酚10份、对甲基苯甲酸10份、白云石2份、二硫化钼1份、二苯醚8份、钛酸丁酯3份、60-70%次氯酸钠20份、EDTA 20份、氨水50份、无水乙醇100份、玻璃粉末5份、菱镁矿2份、碳酸钙4份、硅烷偶联剂kh550 2份、氯化铵9份、尿素30份、水30份。
一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，由如下步骤制备：
（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℃真空干燥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，70℃，PH为5条件下超声1h，静置1h，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℃真空干燥20h，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，75℃酯化10h，加入白云石，超声分散1h，提高反应温度到200℃进行缩聚，缩聚25h，得到聚苯酯修饰碳纳米管。
（3）耐高温填料填充碳纳米-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、玻璃粉末、菱镁矿、碳酸钙混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在70℃下干燥，将干燥的混合原料在55MPa冷模压成型，加压速率8MPa/min并保压30min；再将成型的产品进行烧结，冷却至室温，即获得耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈。
经测试：拉升强度29MPa；断裂伸长率230%；冲击强度23.0KJ/m；弯曲强度29MPa；磨耗4.1mm3（负载250N，线速度2m/s，时间3分钟）。
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。
Claims (3)
1.一种耐高温的碳纳米-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、二硫化钼1-2份、白云石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、玻璃粉末3-5份、菱镁矿1-2份、碳酸钙3-4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。
2.一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
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℃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℃，PH为5-7条件下超声1-3h，静置1-2h，过滤，滤饼浸入在氯化铵、尿素、水的混合液中超声1-3h，静置1-2h，过滤，50-60℃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1-3h，在加入催化剂钛酸丁酯，70-90℃酯化8-10h，加入白云石，超声分散0.5-1h，提高反应温度到180-200℃进行缩聚，缩聚20-30h，得到聚苯酯修饰碳纳米管；
耐高温填料填充碳纳米-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、玻璃粉末、菱镁矿、碳酸钙混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在40～100℃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1～30min；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耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈。
3.一种耐高温的碳纳米-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15～60μm；所述的玻璃粉末、菱镁矿、碳酸钙、二硫化钼、白云石粒径为10～50μm；球磨后聚苯酯修饰碳纳米管的粒径为10-50μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610437266.1A CN105885312A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610437266.1A CN105885312A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105885312A true CN105885312A (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=56730895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610437266.1A Withdrawn CN105885312A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105885312A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106751258A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 安徽荣达阀门有限公司 | 一种阀门密封用泡沫镍增强聚四氟乙烯复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174248A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-09-07 | 上海交通大学 | 碳纳米管/聚苯酯复合材料的制备方法 |
| CN102276950A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-12-14 | 湖州松华橡塑有限公司 | 一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料密封环及其制备方法 |
| CN102952360A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-06 | 浙江国威汽车配件有限公司 | 一种含氟聚合物混合材料及用该材料制备球头缓冲球销座的方法 |
-
2016
- 2016-06-20 CN CN201610437266.1A patent/CN105885312A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174248A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-09-07 | 上海交通大学 | 碳纳米管/聚苯酯复合材料的制备方法 |
| CN102276950A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-12-14 | 湖州松华橡塑有限公司 | 一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料密封环及其制备方法 |
| CN102952360A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-06 | 浙江国威汽车配件有限公司 | 一种含氟聚合物混合材料及用该材料制备球头缓冲球销座的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106751258A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 安徽荣达阀门有限公司 | 一种阀门密封用泡沫镍增强聚四氟乙烯复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105906999A (zh) | 一种刚玉填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN105885312A (zh) | 一种耐高温的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN110924176A (zh) | 一种新型丝接密封材料 | |
| CN106084580A (zh) | 一种双疏性的碳纳米‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106084583A (zh) | 一种陶瓷溶胶填充的碳纳米‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN105949687A (zh) | 一种高韧性的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN105906998A (zh) | 一种二氧化硅填充碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106084581A (zh) | 一种聚醚砜填充的碳纳米‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398063A (zh) | 一种青铜粉填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106084582A (zh) | 一种低蠕变的碳纳米管‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN105085967A (zh) | 膨体聚四氟乙烯膜的微孔控制改性方法 | |
| CN105949686A (zh) | 一种分散石墨填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106084579A (zh) | 一种氮化硼填充碳纳米‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398062A (zh) | 一种Ti3SiC2填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398065A (zh) | 一种防老化的碳纳米管-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106497487A (zh) | 一种钼酸铟纳米棒高温密封胶 | |
| CN104033608A (zh) | 一种聚四氟乙烯焊接夹层垫圈 | |
| CN106009431A (zh) | 一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 | |
| CN106398058A (zh) | 一种聚醚醚酮填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398059A (zh) | 一种改性莫来石粉填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398064A (zh) | 一种高弹性的碳纳米管-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398060A (zh) | 一种碳纳米-聚四氟乙烯高压液压缸使用往复运动密封圈 | |
| CN204901201U (zh) | 一种流体用氟塑料密封装置 | |
| CN202418583U (zh) | 密封件动环座 | |
| CN206712381U (zh) | 一种抗压建材管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20160824 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |