CN107474537A - 低摩擦系数端面密封条用pps树脂复合材料及其制备方法 - Google Patents

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杨文光
杨烨
靳予
孙佳青
孙克原
陈佩民
陈朝曦
焦小东
陈银
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Abstract

本发明公开了一种低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，按质量百分比由以下组分构成：PTFE：10‑25%，碳纤维：15‑23%，石墨和六方氮化硼混合烧结后研磨粉末：6‑12%，偶联剂：1‑2%，抗氧化剂：0.5‑1%，余量为PPS。还公开其制备方法。本发明中，在PPS中加入碳纤维加入碳纤可以增加抗冲击性能，拉伸性能，弯曲性能以及压缩性能，减小蠕变，酸化的碳纤维能更均匀的分散在复合材料中。添加PTFE可以降低摩擦系数，提升韧性。石墨和六方氮化硼混合烧结后研磨粉末添加到PPS中可以极大的提高聚四氟乙烯的机械性能，降低摩擦系数。用本发明材料制得的低摩擦系数端面密封条具有良好的热稳定性，可在高温条件下长期使用。

Description

低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车上的低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
背景技术
聚苯硫醚 （PPS）具有耐化性优良，耐紫外线，耐候性优良，可长期户外使用，阻燃性能优良，氧指数高，连续使用温度最高可达260℃，但由于其自身结构特点，导致PPS具有一定的缺陷，主要体现在韧性差，脆性大，抗弯性能不好，在长期接触腐蚀性物质时，其断裂伸长率下降比较明显。
以电动机作为主要动力的新能源汽车上一般使用空调涡旋压缩机作为制冷动力。空调涡旋压缩机是以压缩制冷剂起到制冷效果的压缩机，由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成，端面密封条的作用是防止吸气过程中吸入的制冷剂泄露。在空调涡旋压缩机工作过程中，随着制冷剂的压缩，端面密封条须承受较大的压力，因此，端面密封条需要用低摩擦系数材料制成。
发明内容
本发明的目的是提供一种低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，具有低摩擦系数。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下组分构成：
PTFE：10-25%
碳纤维：15-23%
石墨和六方氮化硼混合烧结后研磨粉末：6-12%
偶联剂：1-2%
抗氧化剂：0.5-1%
余量为 PPS。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选的，所述抗氧化剂为亚磷酸酯类。
优选的，所述碳纤维经酸化改性。
本发明还公开了上述低摩擦系数端面密封条的制备方法，其步骤包括：
（1）、碳纤维经丙酮浸泡后，洗涤，烘干，加入酸液中升温搅拌后抽滤，洗涤至中性，得到酸化的碳纤维；
（2）石墨和六方氮化硼以重量比7：3的比例混合，5GPa压力下保温15分钟，然后冷却至室温，对烧结后的产物进行研磨，至粒径2500-3000目；
（3）、按量称取原料，在150℃烘干2~6h，加入高速混料机中，高速搅拌2~3min后取出；
（4）、混合后的原料加入立式螺杆挤出机，料筒温度300~400℃，喷嘴温度330~380℃，模温120~180℃，采用中等注射压力，保压2~10s，保压，冷却5~40s后开模，脱模后去除流道，修整浇口，再对制品进行研磨，除去毛刺及顶针痕迹。
优选的，所述酸液为浓硫酸或浓硝酸。
本发明中，在PPS中加入碳纤维加入碳纤可以增加抗冲击性能，拉伸性能，弯曲性能以及压缩性能，减小蠕变，酸化的碳纤维能更均匀的分散在复合材料中。添加PTFE可以降低摩擦系数，提升韧性。石墨和六方氮化硼混合烧结后研磨粉末添加到PPS中可以极大的提高聚四氟乙烯的机械性能，降低摩擦系数。用本发明材料制得的新能源汽车上的空调涡旋压缩机用低摩擦系数端面密封条具有良好的热稳定性，可在高温条件下长期使用。
具体实施方式
实施例1-3
本空调涡旋压缩机用低摩擦系数端面密封条的制备方法，其步骤包括：
（1）、碳纤维经丙酮浸泡后，洗涤，烘干，加入酸液中升温搅拌后抽滤，洗涤至中性，得到酸化的碳纤维；
（2）石墨和六方氮化硼以重量比7：3的比例混合，5GPa压力下保温15分钟，然后冷却至室温，对烧结后的产物进行研磨，至粒径2500-3000目；
（3）、按量称取原料，在150℃烘干2~6h，加入高速混料机中，高速搅拌2~3min后取出；
（4）、混合后的原料加入立式螺杆挤出机，料筒温度300~400℃，喷嘴温度330~380℃，模温120~180℃，采用中等注射压力，保压2~10s，保压，冷却5~40s后开模，脱模后去除流道，修整浇口，再对制品进行研磨，除去毛刺及顶针痕迹。
实施例1-3的组分见表1，对制得的空调涡旋压缩机用低摩擦系数端面密封条进行性能测试，测试结果见表2。
表1 实施例1-3的组分表
表2 实施例1-3密封条性能测试
摩擦磨损试验条件：初始负荷196N，转速200r/min,干摩擦2h。对磨轮：45钢，42-45HRC。

Claims (6)

1.低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下组分构成：
PTFE：10-25%
碳纤维：15-23%
石墨和六方氮化硼混合烧结后研磨粉末：6-12%
偶联剂：1-2%
抗氧化剂：0.5-1%
余量为 PPS。
2.根据权利要求1所述的低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。
3.根据权利要求2所述的低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：所述抗氧化剂为亚磷酸酯类。
4.根据权利要求3所述的低摩擦系数端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：所述碳纤维经酸化改性。
5.权利要求1-4中任一项所述的低摩擦系数端面密封条的制备方法，其步骤包括：
（1）、碳纤维经丙酮浸泡后，洗涤，烘干，加入酸液中升温搅拌后抽滤，洗涤至中性，得到酸化的碳纤维；
（2）石墨和六方氮化硼以重量比7：3的比例混合，5GPa压力下保温15分钟，然后冷却至室温，对烧结后的产物进行研磨，至粒径2500-3000目；
（3）、按量称取原料，在150℃烘干2~6h，加入高速混料机中，高速搅拌2~3min后取出；
（4）、混合后的原料加入立式螺杆挤出机，料筒温度300~400℃，喷嘴温度330~380℃，模温120~180℃，采用中等注射压力，保压2~10s，保压，冷却5~40s后开模，脱模后去除流道，修整浇口，再对制品进行研磨，除去毛刺及顶针痕迹。
6.根据权利要求5所述的低摩擦系数端面密封条的制备方法，其特征在于：所述酸液为浓硫酸或浓硝酸。
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