CN106009431A - 一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 - Google Patents
一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106009431A CN106009431A CN201610437320.2A CN201610437320A CN106009431A CN 106009431 A CN106009431 A CN 106009431A CN 201610437320 A CN201610437320 A CN 201610437320A CN 106009431 A CN106009431 A CN 106009431A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- pump valve
- carbon nano
- cnt
- politef
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高耐磨的碳纳米‑聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，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、硫酸钡3‑5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。本发明公开的高耐磨碳纳米‑聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，耐磨损、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于注水泵阀门密封圈领域，具体涉及一种高耐磨聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈及其制备方法与应用。
背景技术
注水站是油田注水系统的重要环节之一，注水泵的高压端密封圈和柱塞填料耗损导致的维修量占到注水站维修量的80%以上。显然，伴随着油田进入高含水开发区，注水水质进一步恶化，污水腐蚀率持续上升，现有密封圈已经越来越不能满足注水泵生产要求，大量的维修任务不仅极大地增加了工作量，而且给注水站的正常生产带来了很大的负面影响。因此，急需找到一种耐用性能更好的注水泵密封圈替换现有密封圈。
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。
专利号CN1386792A本发明公开了一种含有碳纳米管的聚四氟乙烯耐磨复合材料。按体积百分比,碳纳米管在复合材料中的含量在1%～40%。碳纳米管增强聚四氟乙烯复合材料虽然对于耐磨性能有所提高，但是耐磨性能仍然不是太高，强度和硬度也低。本发明采用聚苯酯修饰碳纳米管，再制得聚苯酯修饰碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，其不仅具有较高的耐磨性能，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高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，该碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈耐磨损性强、使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供上述耐磨损、低蠕变碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈的制备方法。
一种耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，其特征在于，其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、硫酸钡3-5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。
一种耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，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，加入膨润土，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）碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈的制备
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、硫酸钡混合后，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磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈。
一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，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；所述硫酸钡、二硫化钼、的粒径为10～50μm；球磨后聚苯酯修饰碳纳米管的粒径为10-50μm。
相比于其他的聚四氟乙烯阀门密封圈，本发明提供的高耐磨聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，具有良好的抗挤出变形能力，优秀的抗磨损性能，很好的安装回弹性，使用寿命能大大提高。
具体实施方式
一种耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，其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8份、膨润土2份、二苯醚5份、钛酸丁酯2份、60-70%次氯酸钠20份、EDTA 20份、氨水50份、无水乙醇100份、硫酸钡3份、二硫化钼2份、硅烷偶联剂kh550 2份、氯化铵10份、尿素30份、水30份。
一种耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，其特征在于，其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、硫酸钡3-5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。
一种耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，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65%次氯酸钠溶液中，再加入碳纳米管搅拌10h，抽滤，滤饼放入无水乙醇中超声20min，在50℃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7条件下超声3h，静置2h，过滤，滤饼浸入在氯化铵、尿素、水的混合液中超声3h，静置2h，过滤，60℃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℃酯化10h，加入膨润土，超声分散1h，提高反应温度到190℃进行缩聚，缩聚20h，得到聚苯酯修饰碳纳米管。
（3）碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈的制备
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、硫酸钡混合后，再将硅烷偶联剂kh550喷洒在其中，在80℃下干燥，将干燥的混合原料在40MPa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，即获得耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈。
经测试：拉升强度25MPa；断裂伸长率210%；冲击强度20.1KJ/m；弯曲强度27MPa；磨耗3.8mm3（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)
1.一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，其特征在于，其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、硫酸钡3-5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。
2.一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，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，加入膨润土，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；
碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈的制备
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、硫酸钡混合后，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磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈。
3.一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈，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；所述硫酸钡、二硫化钼、膨润土的粒径为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 |
|---|---|---|---|
| CN201610437320.2A CN106009431A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610437320.2A CN106009431A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106009431A true CN106009431A (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57089141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610437320.2A Pending CN106009431A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106009431A (zh) |
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 |
| 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 |
| CN103435947A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 广州机械科学研究院有限公司 | 耐磨损、低蠕变聚四氟乙烯密封材料及其制备方法与应用 |
-
2016
- 2016-06-20 CN CN201610437320.2A patent/CN106009431A/zh active Pending
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 |
| 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 |
| CN103435947A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 广州机械科学研究院有限公司 | 耐磨损、低蠕变聚四氟乙烯密封材料及其制备方法与应用 |
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 | |
| CN106084580A (zh) | 一种双疏性的碳纳米‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106009431A (zh) | 一种高耐磨的碳纳米-聚四氟乙烯注水泵阀门密封圈 | |
| 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 | |
| CN105949686A (zh) | 一种分散石墨填充的碳纳米-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 | |
| CN105906998A (zh) | 一种二氧化硅填充碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106084584A (zh) | 一种耐腐蚀的碳纳米‑聚四氟乙烯化学泵用阀门密封圈 | |
| CN106398064A (zh) | 一种高弹性的碳纳米管-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN106398063A (zh) | 一种青铜粉填充的碳纳米-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 | |
| CN106084579A (zh) | 一种氮化硼填充碳纳米‑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 | |
| CN106084581A (zh) | 一种聚醚砜填充的碳纳米‑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 | |
| CN106497487A (zh) | 一种钼酸铟纳米棒高温密封胶 | |
| CN106084582A (zh) | 一种低蠕变的碳纳米管‑聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN209041567U (zh) | 一种间氨基苯酚生产用填料箱结构 | |
| CN209146522U (zh) | 一种高抗冲压pvc管材 | |
| 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 | |
| CN209041785U (zh) | 一种耐腐蚀pvc-u复合管 | |
| CN106398058A (zh) | 一种聚醚醚酮填充的碳纳米-聚四氟乙烯阀门密封圈 | |
| CN202100839U (zh) | 一种树脂管材内管结构 | |
| CN108165161B (zh) | 一种高性能柔性减磨涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |