CN106633550A - 一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工泵使用材料的加工技术领域，具体涉及一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其制备方法包括将氧化锆和氧化铈利用含有铝酸酯偶联剂的乙醚溶液处理，再与氯化石蜡混合处理后得到改性粉末用于改性聚四氟乙烯材料。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过将混合稀土处理后对聚四氟乙烯材料进行改性，使处理后的稀土在聚四氟乙烯材料中均匀分散，保持粒子的纳米特性，使聚四氟乙烯材料结构细化，易加工成型，保持其优良性能的基础上，使其在高温条件下工作时，既能保持较高的化学稳定性，同时也能提高尺寸稳定性，防止由于材料的反复变形而影响化学性能，延长聚四氟乙烯材料的使用寿命。

Description

一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料
技术领域
本发明属于化工泵使用材料的加工技术领域，具体涉及一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料。
背景技术
化工泵是用来输送液体并提高其压力的机器化工泵的统称，能够满足化工工艺耐高温、低温，耐腐蚀，耐磨损，无泄漏或少泄露，能输送临界状态的液体性能的泵，现有方法通常通过材料或者其他结构的改变来改善提高泵类产品对纯水以外的所有化学品引起的腐蚀的要求，这类泵统称为化工泵，聚四氟乙烯材料由四氟乙烯经聚合形成高分子化合物，具有优良的化学稳定性，同时具有摩擦系数小、不吸水等优点，在泵阀中主要用于隔膜、密封件、密封摩擦副等多种器件，然而在使用过程中存在线膨胀系数大、尺寸稳定性差、导热差、易冷流、不易成型等缺点，使其在使用过程中存在缺陷，这些缺陷限制了聚四氟乙烯的使用范围，严重影响化工泵的正常工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
（1）将氧化锆和氧化铈混合粉末加入含有8%铝酸酯偶联剂的乙醚溶液中，在40-45℃的条件下超声振荡25-40分钟，加热到85-90℃后回流10-12小时，冷却，静置后收集沉淀粉体，在65-70℃的条件下干燥2.5-3小时得到，干燥粉末；
其中，氧化锆与氧化铈的质量比为3:1，乙醚溶液的使用量为混合粉末的三分之一；
（2）将上述所得干燥粉末与相当于其重量6%的氯化石蜡混合，加入65-70℃含有分散剂的水溶液中，以400-450r/min的转速搅拌15-20分钟，升温至90℃，保持5-10分钟，收集熟化粉体，烘干得到改性粉末；
（3）将上述所得改性粉末与粉碎后的聚四氟乙烯材料混合，熔融，挤出即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述干燥粉末的粒径为200-240nm，熟化粉体的粒径为200-400nm，粉碎后的聚四氟乙烯材料的粒径为50-80nm。
作为对上述方案的进一步改进，所述分散剂为聚甲基丙烯酸盐。
作为对上述方案的进一步改进，所述含有分散剂的水溶液中散剂的含量为0.07-0.1g/ml。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过将混合稀土处理后对聚四氟乙烯材料进行改性，使处理后的稀土在聚四氟乙烯材料中均匀分散，保持粒子的纳米特性，使聚四氟乙烯材料结构细化，易加工成型，保持其优良性能的基础上，使其在高温条件下工作时，既能保持较高的化学稳定性，同时也能提高尺寸稳定性，防止由于材料的反复变形而影响化学性能，延长聚四氟乙烯材料的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
（1）将氧化锆和氧化铈混合粉末加入含有8%铝酸酯偶联剂的乙醚溶液中，在42℃的条件下超声振荡28分钟，加热到85℃后回流10小时，冷却，静置后收集沉淀粉体，在70℃的条件下干燥3小时得到，干燥粉末；
其中，氧化锆与氧化铈的质量比为3:1，乙醚溶液的使用量为混合粉末的三分之一；
（2）将上述所得干燥粉末与相当于其重量6%的氯化石蜡混合，加入65℃含有分散剂的水溶液中，以420r/min的转速搅拌20分钟，升温至90℃，保持8分钟，收集熟化粉体，烘干得到改性粉末；
（3）将上述所得改性粉末与粉碎后的聚四氟乙烯材料混合，熔融，挤出即得。
其中，所述干燥粉末的粒径为200-240nm，熟化粉体的粒径为200-400nm，粉碎后的聚四氟乙烯材料的粒径为50-80nm；所述分散剂为聚甲基丙烯酸盐；所述含有分散剂的水溶液中散剂的含量为0.08g/ml。
本发明中材料经检测主要有以下技术参数：
平均耐磨系数为2.8×10-5g/h，压缩强度为52MPa，压缩弹性模量为1473MPa，弯曲强度为19.2MPa，质量磨损率为0.19%，热膨胀系数（室温-260℃）为10.8×10--5/℃，永久变形率为0.76%，使用范围为-40-260℃。

Claims (4)

1.一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）将氧化锆和氧化铈混合粉末加入含有8%铝酸酯偶联剂的乙醚溶液中，在40-45℃的条件下超声振荡25-40分钟，加热到85-90℃后回流10-12小时，冷却，静置后收集沉淀粉体，在65-70℃的条件下干燥2.5-3小时得到，干燥粉末；
其中，氧化锆与氧化铈的质量比为3:1，乙醚溶液的使用量为混合粉末的三分之一；
（2）将上述所得干燥粉末与相当于其重量6%的氯化石蜡混合，加入65-70℃含有分散剂的水溶液中，以400-450r/min的转速搅拌15-20分钟，升温至90℃，保持5-10分钟，收集熟化粉体，烘干得到改性粉末；
（3）将上述所得改性粉末与粉碎后的聚四氟乙烯材料混合，熔融，挤出即得。
2.如权利要求1所述一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其特征在于，所述干燥粉末的粒径为200-240nm，熟化粉体的粒径为200-400nm，粉碎后的聚四氟乙烯材料的粒径为50-80nm。
3.如权利要求1所述一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其特征在于，所述分散剂为聚甲基丙烯酸盐。
4.如权利要求3所述一种化工泵用稳定性较强的改性聚四氟乙烯材料，其特征在于，所述含有分散剂的水溶液中散剂的含量为0.07-0.1g/ml。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103724892A (zh) * 2013-12-12 2014-04-16 安徽凯特泵业有限公司 一种泵阀用低成本耐磨改性聚四氟乙烯材料
CN103756215A (zh) * 2013-12-18 2014-04-30 安徽南方化工泵业有限公司 一种泵阀用增韧耐热改性聚四氟乙烯材料

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