CN107573688A - 耐高温端面密封条用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
夏炎
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Abstract

本发明公开了一种耐高温端面密封条用PPS树脂复合材料，按质量百分比由以下组分构成：碳纤维：15‑25%，PTFE：5‑15%，POB：10‑20%，纳米六方氮化硼：2‑5%，表面活性剂：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。POB可有效提高PPS材料的热稳定性，纳米六方氮化硼通过表面活性剂分散在材料中，可以有效提升复合材料的耐高温和耐磨性能。用本发明材料制得的耐高温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

耐高温端面密封条用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空调涡旋压缩机用耐高温端面密封条用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。在空调涡旋压缩机工作过程中，端面密封条快速摩擦，会导致快速升温，为防止密封条变形，需要使用耐高温材料制成。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温端面密封条用PPS树脂复合材料，具有良好的耐腐蚀性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种耐高温端面密封条用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：
碳纤维：15-25%
PTFE：5-15%
POB：10-20%
纳米六方氮化硼：2-5%
表面活性剂：1-2%
抗氧化剂：0.5-1%
余量为 PPS。
优选的，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
优选的，所述抗氧化剂为亚磷酸酯类。
优选的，所述纳米六方氮化硼的粒径为10-200nm。
优选的，所述碳纤维经酸化改性。
本发明还公开了上述耐高温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）、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；
（3）、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。聚苯酯POB是一种不溶不熔的不溶不熔的芳香族高结晶聚合物，分解温度高达530℃，可在300℃长期使用，具有较高的硬度，可有效提高PPS材料的热稳定性，纳米六方氮化硼通过表面活性剂分散在材料中，可以有效提升复合材料的耐高温和耐磨性能。高温时摩擦系数稳定，耐磨性优良，且高温下蠕变小，可使涡旋压缩机在高温作用时背压气体压力稳定，使压缩机具有较高的机械效率和容积效率。降低了高温高速工况中的变形和磨损。用本发明材料制得的新能源汽车上的空调涡旋压缩机用耐高温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耐高温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）、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；
（3）、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耐高温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

Claims (7)

1.耐高温端面密封条用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：
碳纤维：15-25%
PTFE：5-15%
POB：10-20%
纳米六方氮化硼：2-5%
表面活性剂：1-2%
抗氧化剂：0.5-1%
余量为 PPS。
2.根据权利要求1所述的耐高温端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
3.根据权利要求2所述的耐高温端面密封条用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2所述的耐高温端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：所述纳米六方氮化硼的粒径为10-200nm。
5.根据权利要求3所述的耐高温端面密封条用PPS树脂复合材料，其特征在于：所述碳纤维经酸化改性。
6.权利要求1-5中任一项所述的耐高温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）、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；
（3）、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。
7.根据权利要求6所述的耐高温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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