CN106995619A - 一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于泵领域，具体地说涉及一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套及其制备方法；隔离套材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，其制备方法：首先按照成分备料，于高速混合机中混合均匀，进行高温熔融共混通过模压法或注塑法成型。本发明提高了磁力泵隔离套材料的抗压强度，简化了材料加工成型工艺，能够满足未来磁力泵高速、输送易燃易爆、有毒有害介质的发展要求。

Description

一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套及其制备方法
技术领域
本发明属于泵领域，具体地说涉及一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套及其制备方法。
背景技术
随着日益严格的环境法规的出台和人类保护环境意识的不断增强,磁力泵被广泛应用于冶金、石油化工、制药、煤化工、电力等各个领域。磁力泵是输送易燃易爆、有毒有害介质的理想用泵。磁力泵的隔离套是实现无泄漏最关键的零部件之一，起到密封介质的作用，是固定在泵盖上的薄壳结构的密封罩。隔离套是将泵的动密封转化为静密封的关键结构。磁力泵的隔离套大多为玻璃钢材料制造。由于隔离套内的筒体部分位于永磁联轴器内、外磁转子的径向间隙之中。磁力泵的磁力切割线发热，将造成一定的功率损失，泵效率降低，如不及时冷却，还可能引起磁钢退磁失效、隔离套过热损坏、滑动轴承碎裂、发生汽蚀等现象。所以减小和消除涡流不仅关系到泵运行的经济性，还关系到泵运行的可靠性。传统的玻璃钢是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。将其加工成磁力泵隔离套需要经过复杂的工艺流程。
采用的高性能树脂基复合材料制成隔离套产品，不仅要具有较高模量、硬而韧且具有低膨胀率，还应具有一定的耐腐蚀性、耐热性，若可减小隔离套壁厚则配套的磁性材料也可在一定程度上减少配套的磁材料的使用。液晶高分子分子复合材料是具有高模量、高性能、易加工的新型复合材料。聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶性芳香族热塑性特种的工程塑料。对比其他耐磨的特种工程塑料，具有如耐化学腐蚀、耐高温性、机械性能好、自润滑性好、耐剥离性、绝缘性好以及易加工成型等显著优势。聚苯硫醚(PPS)是聚芳硫醚的一种，长期使用温度可高达200℃，刚性高，成型收缩率和吸水率非常低，在化学稳定性和电性能等方面也有突出的优点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种聚合物基磁力泵隔离套及其制备方法，兼顾了材料的力学性能及化学性能，目的是通过采用特种功能高分子复合材料注塑成型，使得磁力泵隔离套产品具有较高的抗压能力、低膨胀率、高模量、耐腐蚀性、耐热性，使其能够满足磁力泵高速运作要求，提高磁力泵使用寿命。
本发明的技术方案是：
一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套，聚合物基复合材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，具体质量分数配比为：
高性能树脂基体100份；
增强材料5～50份；
填充材料5～50份；
其制备采用模压或注塑成型工艺，成型制品抗压能力在0.6～30MPa。
本发明的特点和优点是：
本发明用高性能树脂基材料代替传统玻璃钢材料，不仅具有较高模量、硬而韧且具有低膨胀率，还具有一定的耐腐蚀性、耐热性、易加工等特点。简化了传统玻璃钢复合材料制成隔离套产品的工艺、提高产品的性能。加工上减少了磁力泵隔离套的壁厚，成型产品抗压能力达到0.6～3Mpa同时可以节约配套的此材料的使用，大大降低了加工制造和生产的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提出的技术方案进行进一步说明，但不作为对技术方案的限制。
一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套，聚合物基复合材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，具体质量分数配比为：
高性能树脂基体100份；
增强材料5～50份；
填充材料5～50份；
其制备采用模压或注塑成型工艺，成型制品抗压能力在0.6～30MPa。
所述高性能树脂基体为液晶高分子、聚醚醚酮及聚苯硫醚中的一种或两种以上：液晶高分子100份，聚醚醚酮0～50份，聚苯硫醚0～30份。
所述增强材料为玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维中的一种或两种以上。
所述填充材料为白炭黑、蒙脱土、高岭土、碳酸钙和陶土的一种或两种以上。
一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)首先将复合材料成分按比例混合，置于高速混合机中制备混合均匀的混合料；
(2)将混合料于密炼机中进行熔融共混，混炼温度为260～370℃，最后得到均匀的混炼物；
(3)将混炼后采用模压法或注塑法成型，其中模压法温度300～400℃，压力1～30MPa，时间为10～120min；注射成型法将物料加热至黏流状态后注射加料，成型温度300～390℃；模具温度100～260℃；成型压力5～50MPa。
实施例1
一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套，聚合物基复合材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，具体质量分数配比为：
高性能树脂基体100份；增强材料30份；填充材料20份；硅烷偶联剂质2份；其中高性能树脂基材料为液晶高分子；增强材料为玻璃纤维；填充材料为高岭土。其成型制品抗压能力为1MPa，磁力泵隔离套液晶高分子复合材料可以很好的成型加工成产品。
本实施例聚合物基磁力泵隔离套的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按液晶高分子、玻璃纤维和高岭土进行配料于高速混合机中混合均匀；
(2)将混合料于密炼机中进行熔融混炼，混炼温度为250～350℃，最后得到均匀的混炼物；
(3)注射成型法将物料加热至黏流状态后注射加料，成型温度300～390℃；模具温度100～260℃；成型压力5～50Mpa；时间为100min得到成型产品。
实施例2
一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套，聚合物基复合材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，具体质量分数配比为：
高性能树脂基体100份；增强材料25份；填充材10份；硅烷偶联剂质3份；其中高性能树脂基材料为聚醚醚酮；增强材料为玻璃纤维；填充材料为蒙脱土。其成型制品抗压能力为1.1MPa，磁力泵隔离套液晶高分子复合材料可以很好的成型加工成产品。
本实施例聚合物基磁力泵隔离套的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按聚醚醚酮、玻璃纤维和蒙脱土行配料于高速混合机中混合均匀；
(2)将混合料于密炼机中进行熔融混炼，混炼温度为250～350℃，最后得到均匀的混炼物；
(3)采用模压成型法，温度300～400℃，压力1～30MPa，时间为100min得到成型产品。
实施例3
一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套，聚合物基复合材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，具体质量分数配比为：
高性能树脂基体100份；增强材料20份；填充材15份；硅烷偶联剂质1.5份；其中高性能树脂基材料聚苯硫醚；增强材料为玻璃纤维；填充材料为白炭黑。其成型制品抗压能力为0.98MPa，磁力泵隔离套液晶高分子复合材料可以很好的成型加工成产品。
本实施例聚合物基磁力泵隔离套的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按聚苯硫醚、玻璃纤维和白炭黑行配料于高速混合机中混合均匀；
(2)将混合料于密炼机中进行熔融混炼，混炼温度为250～350℃，最后得到均匀的混炼物；
(3)注射成型法将物料加热至黏流状态后注射加料，成型温度300～390℃；模具温度100～260℃；成型压力5～50Mpa；时间为100min得到成型产品。
实施例结果表明，本发明提高了磁力泵隔离套高分子复合材料的抗压能力，简化了加工成型工艺，能够满足未来磁力泵高速、输送易燃易爆、有毒有害介质的发展要求。

Claims (5)

1.一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套，其特征在于，聚合物基复合材料成分由高性能树脂、增强材料和填充材料组成，具体质量分数配比为：
高性能树脂基体100份；
增强材料5～50份；
填充材料5～50份；
其制备采用模压或注塑成型工艺，成型制品抗压能力在0.6～30MPa。
2.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料磁力泵隔离套，其特征在于，所述高性能树脂基体为液晶高分子、聚醚醚酮及聚苯硫醚中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料磁力泵隔离套，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维、芳纶纤维中碳纤维中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料磁力泵隔离套，其特征在于，所述填充材料为白炭黑、蒙脱土、高岭土、碳酸钙和陶土的一种或两种以上。
5.一种聚合物基复合材料磁力泵隔离套的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
(1)首先将复合材料成分按比例混合，置于高速混合机中制备混合均匀的混合料；
(2)将混合料于密炼机中进行熔融混炼，混炼温度为260～370℃，最后得到均匀的混炼物；
(3)将混炼后采用模压法或注塑法成型，其中模压法成型温度300～400℃，压力5～30MPa，时间为10～120min；注射成型法将物料加热至黏流状态后注射加料，成型温度300～390℃；模具温度100～260℃；成型压力5～50MPa。
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