CN107936530A - 一种用于机械行业的密封材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于机械行业的密封材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：聚氨酯乳液70‑85份、竹纤维粉2‑4份、二氧化硅气凝胶5‑9份、聚乙烯醇缩丁醛8‑14份、环氧树脂10‑18份、聚四氟乙烯45‑56份、二硫苏糖醇3‑6份、金属氧化物2‑3份、玻璃晶须1.2‑2.6份、润滑剂1‑3份、分散剂3‑5份、轻质碳酸钙1‑2份、电气石粉7‑12份、石墨烯6‑15份和黄原胶2‑3份。本发明制备的产品具有良好力学性能的同时，还具有低摩擦系数和良好的耐热性能，自润滑效果好，可以满足人们的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及机械材料领域，具体是一种用于机械行业的密封材料。
背景技术
机械是指机器与机构的总称。机械就是能帮人们降低工作难度或省力的工具装置，机械是一种人为的实物构件的组合，机械各部分之间具有确定的相对运动，故机器能转换机械能或完成有用的机械功。随着机械的发展，机械行业也逐渐形成并且成为我国重工业的重要组成部分，机械行业与国民经济密切相关。只要是与机械有关的行业都可以说是机械行业，这个分为广义的机械行业与狭义的机械行业。
密封圈是机械行业中常用的配件，密封圈在工作压力和一定的温度范围内具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能，抗腐蚀能力强，不易老化，耐磨性好，但是现有密封圈的自润滑效果不好，不利于人们的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于机械行业的密封材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于机械行业的密封材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯乳液70-85份、竹纤维粉2-4份、二氧化硅气凝胶5-9份、聚乙烯醇缩丁醛8-14份、环氧树脂10-18份、聚四氟乙烯45-56份、二硫苏糖醇3-6份、金属氧化物2-3份、玻璃晶须1.2-2.6份、润滑剂1-3份、分散剂3-5份、轻质碳酸钙1-2份、电气石粉7-12份、石墨烯6-15份和黄原胶2-3份。
作为本发明进一步的方案：金属氧化物采用三氧化二铝、二氧化锰、氧化锌和氧化镁中的至少一种，玻璃晶须的长度为8-22mm。
作为本发明进一步的方案：该密封材料还包括纳米海绵4-10份。
所述用于机械行业的密封材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将石墨烯粉碎成细粉，将石墨烯细粉、竹纤维粉和二氧化硅气凝胶加入聚氨酯乳液中并且进行超声波辅助，得到第一混合溶液；
步骤二，将聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚四氟乙烯、金属氧化物和玻璃晶须采用湿法球磨研磨至80-120目，得到第一混合物；
步骤三，将第一混合物、二硫苏糖醇、润滑剂、分散剂和电气石粉加入高速混合机中，混合8-15分钟后再加入轻质碳酸钙，在60-75摄氏度下混合20-25分钟，自然冷却至常温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合溶液、第二混合物和黄原胶加入双螺杆挤出机中，在150175摄氏度下进行挤出，再经过冷却定型、牵引、切割和下料，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤一中超声波辅助后在微波频率2250-2400MHz、功率400-600W下处理10-15分钟。
作为本发明进一步的方案：步骤二中湿法球磨的温度为38-50摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产；本发明制备的产品具有良好力学性能的同时，还具有低摩擦系数和良好的耐热性能，自润滑效果好，可以满足人们的使用需求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种用于机械行业的密封材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯乳液70份、竹纤维粉2份、二氧化硅气凝胶5份、聚乙烯醇缩丁醛8份、环氧树脂10份、聚四氟乙烯45份、二硫苏糖醇3份、金属氧化物2份、玻璃晶须1.2份、润滑剂1份、分散剂3份、轻质碳酸钙1份、电气石粉7份、石墨烯6份和黄原胶2份。金属氧化物采用三氧化二铝和氧化镁中的混合物，玻璃晶须的长度为15mm。
所述用于机械行业的密封材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将石墨烯粉碎成细粉，将石墨烯细粉、竹纤维粉和二氧化硅气凝胶加入聚氨酯乳液中并且进行超声波辅助，得到第一混合溶液；
步骤二，将聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚四氟乙烯、金属氧化物和玻璃晶须采用湿法球磨研磨至90目，得到第一混合物；
步骤三，将第一混合物、二硫苏糖醇、润滑剂、分散剂和电气石粉加入高速混合机中，混合10分钟后再加入轻质碳酸钙，在65摄氏度下混合22分钟，自然冷却至常温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合溶液、第二混合物和黄原胶加入双螺杆挤出机中，在155摄氏度下进行挤出，再经过冷却定型、牵引、切割和下料，即可得到成品。
实施例2
一种用于机械行业的密封材料，包括以下重量份的原料：纳米海绵6份、聚氨酯乳液76份、竹纤维粉2.6份、二氧化硅气凝胶6.5份、聚乙烯醇缩丁醛11份、环氧树脂13份、聚四氟乙烯49份、二硫苏糖醇4.5份、金属氧化物2.4份、玻璃晶须1.8份、润滑剂1.5份、分散剂3.8份、轻质碳酸钙1.2份、电气石粉9份、石墨烯10份和黄原胶2.3份。
所述用于机械行业的密封材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将石墨烯粉碎成细粉，将纳米海绵、石墨烯细粉、竹纤维粉和二氧化硅气凝胶加入聚氨酯乳液中并且进行超声波辅助，得到第一混合溶液；
步骤二，将聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚四氟乙烯、金属氧化物和玻璃晶须采用湿法球磨研磨至100目，得到第一混合物；
步骤三，将第一混合物、二硫苏糖醇、润滑剂、分散剂和电气石粉加入高速混合机中，混合14分钟后再加入轻质碳酸钙，在72摄氏度下混合24分钟，自然冷却至常温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合溶液、第二混合物和黄原胶加入双螺杆挤出机中，在168摄氏度下进行挤出，再经过冷却定型、牵引、切割和下料，即可得到成品。
实施例3
一种用于机械行业的密封材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯乳液81份、竹纤维粉3.6份、二氧化硅气凝胶8份、聚乙烯醇缩丁醛13份、环氧树脂16份、聚四氟乙烯54份、二硫苏糖醇5.5份、金属氧化物2.8份、玻璃晶须2.4份、润滑剂2.5份、分散剂4.8份、轻质碳酸钙1.6份、电气石粉11份、石墨烯13份和黄原胶2.6份。金属氧化物采用氧化镁，玻璃晶须的长度为13mm。
所述用于机械行业的密封材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将石墨烯粉碎成细粉，将石墨烯细粉、竹纤维粉和二氧化硅气凝胶加入聚氨酯乳液中并且进行超声波辅助，在微波频率2360MHz、功率480W下处理12分钟，得到第一混合溶液；
步骤二，将聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚四氟乙烯、金属氧化物和玻璃晶须采用湿法球磨研磨至110目，得到第一混合物；
步骤三，将第一混合物、二硫苏糖醇、润滑剂、分散剂和电气石粉加入高速混合机中，混合10分钟后再加入轻质碳酸钙，在72摄氏度下混合20分钟，自然冷却至常温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合溶液、第二混合物和黄原胶加入双螺杆挤出机中，在170摄氏度下进行挤出，再经过冷却定型、牵引、切割和下料，即可得到成品。
实施例4
一种用于机械行业的密封材料，包括以下重量份的原料：纳米海绵10份、聚氨酯乳液85份、竹纤维粉4份、二氧化硅气凝胶9份、聚乙烯醇缩丁醛14份、环氧树脂18份、聚四氟乙烯56份、二硫苏糖醇6份、金属氧化物3份、玻璃晶须2.6份、润滑剂3份、分散剂5份、轻质碳酸钙2份、电气石粉12份、石墨烯15份和黄原胶3份。金属氧化物采用三氧化二铝、二氧化锰、氧化锌和氧化镁的混合物，玻璃晶须的长度为18mm。
所述用于机械行业的密封材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将石墨烯粉碎成细粉，将纳米海绵、石墨烯细粉、竹纤维粉和二氧化硅气凝胶加入聚氨酯乳液中并且进行超声波辅助，在微波频率2250MHz、功率540W下处理13分钟，得到第一混合溶液；
步骤二，将聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚四氟乙烯、金属氧化物和玻璃晶须采用湿法球磨在45摄氏度下研磨至120目，得到第一混合物；
步骤三，将第一混合物、二硫苏糖醇、润滑剂、分散剂和电气石粉加入高速混合机中，混合15分钟后再加入轻质碳酸钙，在70摄氏度下混合24分钟，自然冷却至常温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合溶液、第二混合物和黄原胶加入双螺杆挤出机中，在166摄氏度下进行挤出，再经过冷却定型、牵引、切割和下料，即可得到成品。
对比例1
除不含有二氧化硅气凝胶，其余组分和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
除不含有黄原胶，其余组分和制备方法均与实施例3相同。
将实施例1-4的产品和对比例1-2的产品进行性能测试，测得数据见表1。
表1
从表1中的数据可以看出，实施例1-4的产品具有低摩擦系数，从而具有良好的自润滑效果，还具有良好的耐热性，可以满足人们的使用需求。纳米海绵和二氧化硅气凝胶配合使用，可以具有良好的吸声效果，可以减少工作中的噪音。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种用于机械行业的密封材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氨酯乳液70-85份、竹纤维粉2-4份、二氧化硅气凝胶5-9份、聚乙烯醇缩丁醛8-14份、环氧树脂10-18份、聚四氟乙烯45-56份、二硫苏糖醇3-6份、金属氧化物2-3份、玻璃晶须1.2-2.6份、润滑剂1-3份、分散剂3-5份、轻质碳酸钙1-2份、电气石粉7-12份、石墨烯6-15份和黄原胶2-3份。
2.根据权利要求1所述的用于机械行业的密封材料，其特征在于，所述金属氧化物采用三氧化二铝、二氧化锰、氧化锌和氧化镁中的至少一种，玻璃晶须的长度为8-22mm。
3.根据权利要求1所述的用于机械行业的密封材料，其特征在于，该密封材料还包括纳米海绵4-10份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于机械行业的密封材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将石墨烯粉碎成细粉，将石墨烯细粉、竹纤维粉和二氧化硅气凝胶加入聚氨酯乳液中并且进行超声波辅助，得到第一混合溶液；
步骤二，将聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚四氟乙烯、金属氧化物和玻璃晶须采用湿法球磨研磨至80-120目，得到第一混合物；
步骤三，将第一混合物、二硫苏糖醇、润滑剂、分散剂和电气石粉加入高速混合机中，混合8-15分钟后再加入轻质碳酸钙，在60-75摄氏度下混合20-25分钟，自然冷却至常温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合溶液、第二混合物和黄原胶加入双螺杆挤出机中，在150-175摄氏度下进行挤出，再经过冷却定型、牵引、切割和下料，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的用于机械行业的密封材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中超声波辅助后在微波频率2250-2400MHz、功率400-600W下处理10-15分钟。
6.根据权利要求4所述的用于机械行业的密封材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中湿法球磨的温度为38-50摄氏度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180420 |