CN106800732A - 一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及骨架油封技术领域，具体涉及一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，以及它的生产工艺。改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10‑12份，玻璃纤维20‑30份，石墨粉3‑5份，有机硅2‑4份，氧化锌2‑5份，纳米碳化硅1‑3份，铜粉0.5‑1份，钠基膨润土3‑5份，其生产工艺包括混料、压制、烧结、钠化处理和硫化成型五个步骤；本发明通过用二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅、铜粉和钠基膨润土填充聚四氟乙烯，显著地增强了聚四氟乙烯的耐磨性能，从而提高了骨架油封的使用寿命，另外，本发明工艺简单，劳动强度低，产品合格率高。

Description

一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片及其生产工艺
技术领域
本发明涉及骨架油封技术领域，具体涉及一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，以及它的生产工艺。
背景技术
油封，是机械设备重要的密封件，油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张力。骨架油封广泛应用于航空、汽车、摩托车、铁道、车辆、船舶、家电、工程机械等行业，适用于旋转运动及往复运动密封，安装在各重型号发动机、变速箱、车辆、轮船、汽缸等部位，主要防止被密封介质(气体、液体)渗透及外部异物进入机体。
传统骨架油封以丁腈橡胶和氟橡胶为主要密封材料，摩擦系数大，对轴的磨损严重。其中，丁腈橡胶的摩擦系数为1.5，氟橡胶的摩擦系数为0.85。高摩擦系数材料在和高速轴摩擦过程中在轴的表面产生深深的磨痕，经过实际测童，最严重的磨痕深度甚至超过3mm以上。因此当丙次更换新油封后，新油封对轴形成的实际密封预紧比压比需要的密封预紧比压要小得多，因此密封效果下降；同时旧有不规则的磨痕又加剧对新油封的磨损，导致新油封的有效密封时间进一步下降，最短的油封使用寿命在15天左右。
发明内容
针对现有的骨架油封密封效果不好，使用寿命短的不足，本发明提供了一种能有效改善骨架油封密封效果的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，它可以和骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起组成聚四氟乙烯骨架油封，提高了骨架油封的使用寿命。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10-12份，玻璃纤维20-30份，石墨粉3-5份，有机硅2-4份，氧化锌2-5份，纳米碳化硅1-3份，铜粉0.5-1份，钠基膨润土3-5份。
进一步的，所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10-11份，玻璃纤维24-28份，石墨粉3-4份，有机硅2-3份，氧化锌3-4份，纳米碳化硅1-2份，铜粉0.5-1份，钠基膨润土4-5份。
进一步的，所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10份，玻璃纤维24份，石墨粉3份，有机硅2份，氧化锌3份，纳米碳化硅1份，铜粉0.5份，钠基膨润土4份。
进一步的，所述铜粉过1500目筛。
进一步的，所述聚四氟乙烯油封唇口片与骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起可组成聚四氟乙烯骨架油封。
一种生产改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片的工艺，包括如下步骤：
S1.混料：按上述重量份称取聚四氟乙烯、二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅铜粉和钠基膨润土，并放入混料机中进行混合，混料机转速设置为800-1000r/min，混料1-3min；
S2.压制：将混合后的原料放入模具的腔体内，在30-50℃的条件下，以5MPa/min的速度加压至5MPa，放气，再以2MPa/min的速度加压至10MPa，保压60-90min，得压制品；
S3.烧结：将压制品放入烧结炉中，以100℃/h的速度升温至375℃，保温6-8h，再以40℃/h的速度降至250℃，再随炉冷却至室温，得半成品；
S4.钠化处理：将半成品放入钠-萘处理液中浸泡15-30min，得改性聚四氟乙烯唇口片；
S5.硫化成型：将经过钠化处理的改性聚四氟乙烯唇口片放入加硫机模具内加硫成型，加硫机的工艺参数为：压力8-12MPa，时间10-15min，温度150-175℃。
在本发明中，用二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅、铜粉和钠基膨润土填充聚四氟乙烯，显著地增强了聚四氟乙烯的耐磨性能，从而提高了骨架油封的使用寿命，另外，本发明工艺简单，劳动强度低，产品合格率高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10份，玻璃纤维20份，石墨粉3份，有机硅2份，氧化锌2份，纳米碳化硅1份，过1500目筛的铜粉0.5份，钠基膨润土3份。
其生产工艺包括如下步骤：
S1.混料：按上述重量份称取聚四氟乙烯、二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅铜粉和钠基膨润土，并放入混料机中进行混合，混料机转速设置为800r/min，混料3min；
S2.压制：将混合后的原料放入模具的腔体内，在30℃的条件下，以5MPa/min的速度加压至5MPa，放气，再以2MPa/min的速度加压至10MPa，保压60-90min，得压制品；
S3.烧结：将压制品放入烧结炉中，以100℃/h的速度升温至375℃，保温6h，再以40℃/h的速度降至250℃，再随炉冷却至室温，得半成品；
S4.钠化处理：将半成品放入钠-萘处理液中浸泡15min，得改性聚四氟乙烯唇口片；
S5.硫化成型：将经过钠化处理的改性聚四氟乙烯唇口片放入加硫机模具内加硫成型，加硫机的工艺参数为：压力8MPa，时间15min，温度150℃。
改性后的聚四氟乙烯油封唇口片与骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起组成聚四氟乙烯骨架油封。
实施例2：
一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10份，玻璃纤维24份，石墨粉3份，有机硅2份，氧化锌3份，纳米碳化硅1份，过1500目筛的铜粉0.5份，钠基膨润土4份。
其生产工艺包括如下步骤：
S1.混料：按上述重量份称取聚四氟乙烯、二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅铜粉和钠基膨润土，并放入混料机中进行混合，混料机转速设置为850r/min，混料3min；
S2.压制：将混合后的原料放入模具的腔体内，在40℃的条件下，以5MPa/min的速度加压至5MPa，放气，再以2MPa/min的速度加压至10MPa，保压70min，得压制品；
S3.烧结：将压制品放入烧结炉中，以100℃/h的速度升温至375℃，保温6.5h，再以40℃/h的速度降至250℃，再随炉冷却至室温，得半成品；
S4.钠化处理：将半成品放入钠-萘处理液中浸泡20min，得改性聚四氟乙烯唇口片；
S5.硫化成型：将经过钠化处理的改性聚四氟乙烯唇口片放入加硫机模具内加硫成型，加硫机的工艺参数为：压力9MPa，时间14min，温度160℃。
改性后的聚四氟乙烯油封唇口片与骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起组成聚四氟乙烯骨架油封。
实施例3：
一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼11份，玻璃纤维28份，石墨粉4份，有机硅3份，氧化锌4份，纳米碳化硅2份，过1500目筛的铜粉1份，钠基膨润土5份。
其生产工艺包括如下步骤：
S1.混料：按上述重量份称取聚四氟乙烯、二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅铜粉和钠基膨润土，并放入混料机中进行混合，混料机转速设置为900r/min，混料2min；
S2.压制：将混合后的原料放入模具的腔体内，在45℃的条件下，以5MPa/min的速度加压至5MPa，放气，再以2MPa/min的速度加压至10MPa，保压80min，得压制品；
S3.烧结：将压制品放入烧结炉中，以100℃/h的速度升温至375℃，保温7.5h，再以40℃/h的速度降至250℃，再随炉冷却至室温，得半成品；
S4.钠化处理：将半成品放入钠-萘处理液中浸泡25min，得改性聚四氟乙烯唇口片；
S5.硫化成型：将经过钠化处理的改性聚四氟乙烯唇口片放入加硫机模具内加硫成型，加硫机的工艺参数为：压力10MPa，时间12min，温度170℃。
改性后的聚四氟乙烯油封唇口片与骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起组成聚四氟乙烯骨架油封。
实施例4：
一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼12份，玻璃纤维30份，石墨粉5份，有机硅4份，氧化锌5份，纳米碳化硅3份，过1500目筛的铜粉1份，钠基膨润土3-5份。
其生产工艺包括如下步骤：
S1.混料：按上述重量份称取聚四氟乙烯、二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅铜粉和钠基膨润土，并放入混料机中进行混合，混料机转速设置为1000r/min，混料1min；
S2.压制：将混合后的原料放入模具的腔体内，在50℃的条件下，以5MPa/min的速度加压至5MPa，放气，再以2MPa/min的速度加压至10MPa，保压90min，得压制品；
S3.烧结：将压制品放入烧结炉中，以100℃/h的速度升温至375℃，保温8h，再以40℃/h的速度降至250℃，再随炉冷却至室温，得半成品；
S4.钠化处理：将半成品放入钠-萘处理液中浸泡30min，得改性聚四氟乙烯唇口片；
S5.硫化成型：将经过钠化处理的改性聚四氟乙烯唇口片放入加硫机模具内加硫成型，加硫机的工艺参数为：压力12MPa，时间10min，温度175℃。
改性后的聚四氟乙烯油封唇口片与骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起组成聚四氟乙烯骨架油封。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，其特征在于，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10-12份，玻璃纤维20-30份，石墨粉3-5份，有机硅2-4份，氧化锌2-5份，纳米碳化硅1-3份，铜粉0.5-1份，钠基膨润土3-5份。
2.如权利要求1所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，其特征在于，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10-11份，玻璃纤维24-28份，石墨粉3-4份，有机硅2-3份，氧化锌3-4份，纳米碳化硅1-2份，铜粉0.5-1份，钠基膨润土4-5份。
3.如权利要求2所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，其特征在于，由如下重量份的原料组成：聚四氟乙烯50份，二硫化钼10份，玻璃纤维24份，石墨粉3份，有机硅2份，氧化锌3份，纳米碳化硅1份，铜粉0.5份，钠基膨润土4份。
4.如权利要求3所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，其特征在于，所述铜粉过1500目筛。
5.如权利要求4所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片，其特征在于，所述聚四氟乙烯油封唇口片与骨架、密封胶、垫片和外包胶部件一起可组成聚四氟乙烯骨架油封。
6.一种生产如权利要求1-3中任一项所述的改性聚四氟乙烯的骨架油封唇口片的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1.混料：按上述重量份称取聚四氟乙烯、二硫化钼、玻璃纤维、石墨粉、有机硅、氧化锌、纳米碳化硅铜粉和钠基膨润土，并放入混料机中进行混合，混料机转速设置为800-1000r/min，混料1-3min；
S2.压制：将混合后的原料放入模具的腔体内，在30-50℃的条件下，以5MPa/min的速度加压至5MPa，放气，再以2MPa/min的速度加压至10MPa，保压60-90min，得压制品；
S3.烧结：将压制品放入烧结炉中，以100℃/h的速度升温至375℃，保温6-8h，再以40℃/h的速度降至250℃，再随炉冷却至室温，得半成品；
S4.钠化处理：将半成品放入钠-萘处理液中浸泡15-30min，得改性聚四氟乙烯唇口片；
S5.硫化成型：将经过钠化处理的改性聚四氟乙烯唇口片放入加硫机模具内加硫成型，加硫机的工艺参数为：压力8-12MPa，时间10-15min，温度150-175℃。
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