CN110080002A - 一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110080002A
CN110080002A CN201910452876.2A CN201910452876A CN110080002A CN 110080002 A CN110080002 A CN 110080002A CN 201910452876 A CN201910452876 A CN 201910452876A CN 110080002 A CN110080002 A CN 110080002A
Authority
CN
China
Prior art keywords
packing
sizing agent
high temperature
temperature resistant
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910452876.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110080002B (zh
Inventor
曾勇要
韩恩林
牛鸿庆
武德珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU XIANNUO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
JIANGSU XIANNUO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU XIANNUO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical JIANGSU XIANNUO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201910452876.2A priority Critical patent/CN110080002B/zh
Publication of CN110080002A publication Critical patent/CN110080002A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110080002B publication Critical patent/CN110080002B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/02—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with hydrocarbons
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/244—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of halogenated hydrocarbons
    • D06M15/256—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of halogenated hydrocarbons containing fluorine
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/39—Aldehyde resins; Ketone resins; Polyacetals
    • D06M15/41—Phenol-aldehyde or phenol-ketone resins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/55—Epoxy resins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/20—Packing materials therefor
    • F16J15/22—Packing materials therefor shaped as strands, ropes, threads, ribbons, or the like
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30—Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/35—Abrasion, pilling or fibrillation resistance
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Abstract

本发明涉及一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，用弹性材料作为内芯，用上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在弹性材料外，编织后经过二次上浆处理，烘干后得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。由于弹性材料具有优异的弹性，使聚酰亚胺盘根具有高压缩率和高回弹率，从而弥补泵轴的偏心，提高密封效果。通过对聚酰亚胺纤维进行上浆处理、对编织的盘根进行二次上浆处理以及通过对一次上浆剂和二次上浆剂的合理选择和调配，提高了盘根的耐磨损性能，可以满足盘根的多种应用。

Description

一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法
技术领域
本发明属于机械制造领域的密封件，具体涉及一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法。
背景技术
盘根也叫密封填料，通常有柔软的线状物编织而成，截面通常是正方形、长方形或规则形状的条状物填充在密封腔体内，从而实现密封。盘根主要应用于机械设备运动部位的密封，比如搅拌机、离心泵、压缩机、反应釜等的转轴密封和往复泵、往复式压缩机塞柱或活塞杆，以及做直线、螺旋运动阀门的阀门杆与固定机体之间的密封。
盘根在制造行业必不可少，而现阶段使用的材料有陶瓷纤维、石墨纤维、碳纤维等无机纤维，以及聚四氟乙烯纤维、芳纶纤维等有机纤维。无机纤维虽然具有优异的耐高温性能和耐磨损性能，但是耐冲击性能较差，无机纤维柔韧性不足，在设备高速运转、高速往复运动过程中，无机纤维盘根使用寿命有限，更换麻烦，如果不及时更换此，此类盘根会被磨成粉末状颗粒，极容易进入密封的腔体内，特别是高速搅拌机和反应釜中的溶液容易受到污染。聚四氟乙烯纤维和芳纶纤维是有机纤维，有很好的柔韧性能和耐摩擦性能，但是耐高温性能不足。现阶段使用最为广泛的芳纶盘根，长期使用温度也只有200℃，因此开发高性能的盘根具有很好的应用市场前景。
聚酰亚胺材料是新兴材料，聚酰亚胺材料具有优异的耐高温性能、力学性能、耐化学性能、耐候性，其具有广阔的应用前景。高性能聚酰亚胺纤维是最近10年开发出的新型产品，因此现阶段还没有聚酰亚胺盘根及其制备方法相关方面的研究。
针对以上问题，本申请发明人开发出了一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法。本发明公开的耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根长期使用温度可以达到300℃，而且通过调节聚酰亚胺纤维上浆剂的使用，可以增强聚酰亚胺盘根的耐磨性能，对制备成型的聚酰亚胺盘根进行二次上浆处理，生产出的聚酰亚胺纤维盘根具有优异的耐磨性能。聚酰亚胺盘根使用的是高性能聚酰亚胺纤维编织而成，具有很高的力学强度、优异的耐化学腐蚀性能，可以大幅度提高盘根的使用寿命，降低客户的使用成本。
发明内容
本发明提供了一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，通过对聚酰亚胺纤维进行上浆处理、对编织的盘根进行二次上浆处理以及通过对一次上浆剂和二次上浆剂的合理选择和调配，提高了盘根的耐磨损性能，可以满足盘根的多种应用。
本发明的具体内容和技术方案如下：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、对待用聚酰亚胺纤维线进行上浆处理，烘干；
b、用弹性材料作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在弹性材料内芯外；
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根；其中，步骤a中上浆剂由环氧树脂、酚醛树脂和有机硅组成的水性乳液，所述有机硅主要组成为羟基封端聚二甲基硅氧烷乳液；步骤c中二次上浆的上浆剂为聚四氟乙烯乳液、白油、硅油、凡士林、石蜡中的一种或多种。
优选地，所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂60-65％、酚醛树脂22-26％和有机硅9-18％组成的水性乳液。
优选地，所述步骤a中上浆剂的制备方法为：环氧树脂、酚醛树脂、有机硅均为改性水性乳液，将高固含量的混合水性乳液稀释，即得到所述上浆剂，其中上浆剂粘度为1.5-4.0cp，乳液粒径为50-300nm，分子量Mn为3000-10000。
优选地，步骤a中所用上浆剂的浓度为0.1～10wt％；步骤c中所用上浆剂聚四氟乙烯的浓度为20-40wt％；白油、硅油、凡士林、石蜡的黏度为5000-10000cp。
优选地，步骤a中所用上浆剂上浆时间为6-20min，步骤c中所用上浆剂上浆时间为30-50s。
优选地，步骤a中上浆处理温度为10～55℃；步骤c中二次上浆处理温度为87～100℃。
优选地，弹性内芯可以是金属弹簧、弹性体SBS、橡胶棒或其他具有弹性的材料。
优选地，所述的聚酰亚胺纤维线由多股聚酰亚胺纤维经过直接合股或加捻合股而成。
优选地，所述纤维为高性能聚酰亚胺纤维，高性能聚酰亚胺纤维的拉伸断裂强度范围在10～30cN/dtex。
本发明进一步地要求保护上述的耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法制备得到的盘根。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
聚酰亚胺盘根相对于当前使用的无机纤维制备的盘根，聚酰亚胺盘根柔软性能更好，采用弹性材料作为内芯具有高的压缩性能和高的回弹性能，而且安装、更换过程更为简便。
聚酰亚胺盘根相对于当前使用的有机纤维制备的盘根，聚酰亚胺盘根具有优异的耐摩擦性能，耐高温性能可以达到300℃，使用超耐高温聚酰亚胺纤维制备的盘根耐高温性能可以达到350℃，而且聚酰亚胺盘根的断裂强度也更高，使用寿命更久，能够更好的满足设备的使用要求。
对聚酰亚胺纤维进行包浆处理，改善了聚酰亚胺纤维的界面性能，在盘根编织时，使得聚酰亚胺纤维的股数可以更加密实，强度更高。
对聚酰亚胺盘根进行了二次上浆处理，在盘根产品表面形成一层保护层，使得盘根的耐磨性能、耐腐蚀性能提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应说明的是：以下实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案。一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例1：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用水性乳液上浆剂对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂62％、酚醛树脂24％和有机硅14％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为3.5wt％；上浆时间为18min，上浆处理温度为35℃；
b、用金属弹簧作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外；
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到聚四氟乙烯乳液中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的浓度为27wt％，上浆时间为34s；步骤c中二次上浆处理温度为90℃。
实施例2：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用上浆剂水性乳液对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂65％、酚醛树脂22％和有机硅13％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为10wt％；上浆时间为7min，上浆处理温度为43℃；
b、用橡胶棒作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外。
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到聚四氟乙烯乳液中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的浓度为30wt％，上浆时间为27s，；步骤c中二次上浆处理温度为91℃。
实施例3：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用水性乳液上浆剂对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂60％、酚醛树脂24％和有机硅16％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为0.1wt％；上浆时间为13min，上浆处理温度为40℃；
b、用橡胶棒作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外。
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到聚四氟乙烯乳液中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的浓度为35wt％，上浆时间为27s；步骤c中二次上浆处理温度为91℃
实施例4：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用上浆剂水性乳液对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂60％、酚醛树脂26％和有机硅水性乳液14％组成。步骤a中所用上浆剂的浓度为0.3wt％；上浆时间为18min，上浆处理温度为16℃；
b、用金属弹簧作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外。
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到石蜡中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的黏度为5500cp，上浆时间为43s，二次上浆处理温度为87℃。
实施例5：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用上浆剂水性乳液对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂65％、酚醛树脂22％和有机硅13％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为6.5wt％；上浆时间为7min，上浆处理温度为37℃；
b、用金属弹簧作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外；
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到硅油中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的黏度为8000cp，上浆时间为30s，二次上浆处理温度为90℃。
实施例6：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用上浆剂水性乳液对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂61％、酚醛树脂24％和有机硅15％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为6wt％；上浆时间为10min，上浆处理温度为45℃；
b、用金属弹簧作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外。
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到聚四氟乙烯乳液中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的浓度为37wt％，上浆时间为33s；步骤c中二次上浆处理温度为88℃。
实施例7：
一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，其步骤如下：
a、用上浆剂水性乳液对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂65％、酚醛树脂26％和有机硅9％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为3wt％；上浆时间为18min，上浆处理温度为50℃；
b、用弹性体SBS作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外；
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到凡士林中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的黏度为5000cp，上浆时间为46s，二次上浆处理温度为90℃。
对比例1：
聚四氟乙烯盘根：
聚四氟乙烯盘根由纯聚四氟乙烯纤维经编织设备编织而成，不经PTFE乳液及润滑油脂处理，具有柔韧可调性，所以与轴、填料箱能很好的配合，具有良好的自润滑性和防粘贴性。聚四氟乙烯盘根使用温度为-150℃～260℃，使用设备包括泵、阀、旋转机械，主要应用于食品、医药、精细化工等不允许有污染的操作环境，使用的线速度小于4m/s。
对比例2：
碳纤维盘根：
碳纤维盘根是以碳纤维为原料，用盘根机编织成盘根，根据不同的使用场景浸渍不同的添加物。耐高温、耐高压，具有良好的耐腐蚀性，适用于高温高压条件下的动密封性，碳纤维盘根使用温度为-100℃～850℃，使用设备包括泵、阀、旋转机械，使用的线速度小于10m/s。
对比例3：
聚酰亚胺盘根：
a、用上浆剂水性乳液对高性能聚酰亚胺纤维上浆处理，烘干后备用；所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂74％和有机硅26％组成的水性乳液。步骤a中所用上浆剂的浓度为3wt％；上浆时间为18min，上浆处理温度为30℃；
b、用金属弹簧作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在内芯外；
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根浸渍到聚四氟乙烯乳液中进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根。其中，步骤c中所用上浆剂的浓度为34wt％，上浆时间为5min，步骤c中二次上浆处理温度为室温。
以上述纤维为原料，用盘根机编织成盘根，根据不同的使用场景浸渍不同的添加物。具有良好的自润滑性、防粘贴性、耐腐蚀性和柔韧可调性。该盘根使用温度为-200℃～300℃，使用设备包括泵、阀、旋转机械，使用线速度小于25m/s。
对比例4：
以CN108950854A的上浆剂为参考，聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过环氧树脂88C处理，在70℃条件下烘干并收丝成卷。橡胶棒作为内芯，用处理过的纤维制作盘根，得到的盘根并用该专利所述的二次上浆剂上浆处理，得到相应的盘根。
对比例5：
以CN108950854A的上浆剂为参考，聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚乙烯醇处理，在80℃条件下烘干并收丝成卷。橡胶棒作为内芯，用处理过的纤维制作盘根，得到的盘根并用该专利所述的二次上浆剂上浆处理，得到相应的盘根。
对比例6：
以CN108950854A的上浆剂为参考，聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过有机硅SH3045处理，在80℃条件下烘干并收丝成卷。橡胶棒作为内芯，用处理过的纤维制作盘根，得到的盘根并用该专利所述的二次上浆剂上浆处理，得到相应的盘根。
按上述实施例和对比例得到的测试结果如下:
表1
由表1中的对比例1～3可以看出聚四氟乙烯盘根只适合于低速动态密封和静态密封，碳纤维盘根虽然耐温性能优异，但是柔韧性和抗冲击性能不足，所以碳纤维也不适合用作高速动态密封材料。以CN108950854A的上浆剂为参考，对比例4～6中制备的盘根摩擦系数过大，而且由于绳索与盘根的用途差异较大，所使用的上浆剂的种类和浓度都有很大区别，绳索使用需要一定的摩擦系数，所以上浆剂浓度较小，而盘根需要与转动轴接触产生摩擦，所以需要很低的摩擦系数，故盘根上浆剂的浓度很高，因此适合绳索上浆剂与盘根所使用上浆剂的种类和浓度都有很大的区别。由于内芯的耐温性能不同，所以需要根据不同的使用环境调整聚酰亚胺内芯的材质，不同材质的内芯与聚酰亚胺配合制备盘根二者之间具有协同作用，在300℃以下，使用橡胶棒或弹性体SBS作为内芯，优选为橡胶棒，盘根具有高的压缩率和回弹性，在300℃以上，使用金属弹簧作为内芯，使盘根在高温下依然保持较高压缩率和回弹性。
综上所述，用本发明公开的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法，制备的聚酰亚胺盘根具有优异的耐温性能，长期使用温度可以达到300℃，使用超耐高温聚酰亚胺纤维制备的盘根长期使用温度高达350℃，耐高温性能稳定，同时还具有优异的耐摩擦性能，完全可以满足高速动态密封材料的使用要求。

Claims (10)

1.一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、对待用聚酰亚胺纤维线进行上浆处理，烘干；
b、用弹性材料作为内芯，用盘根编织机将步骤a中上浆剂处理过的聚酰亚胺纤维套编包裹在弹性材料内芯外；
c、对步骤b得到的成型的聚酰亚胺盘根进行二次上浆处理，烘干后，即得到耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根；其中，步骤a中上浆剂由环氧树脂、酚醛树脂和有机硅组成的水性乳液，所述有机硅主要组成为羟基封端聚二甲基硅氧烷乳液；步骤c中二次上浆的上浆剂为聚四氟乙烯乳液、白油、硅油、凡士林、石蜡中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，所述步骤a中上浆剂按重量计，由环氧树脂60-65％、酚醛树脂22-26％和有机硅9-18％组成的水性乳液。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，所述步骤a中上浆剂的制备方法为：环氧树脂、酚醛树脂、有机硅均为改性水性乳液，将高固含量的混合水性乳液稀释，即得到所述上浆剂，其中上浆剂粘度为1.5-4.0cp，乳液粒径为50-300nm，分子量Mn为3000-10000。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，步骤a中所用上浆剂的浓度为0.1～10wt％；步骤c中所用上浆剂聚四氟乙烯的浓度为20-40wt％，白油、硅油、凡士林、石蜡的黏度为5000-10000cp。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，步骤a中所用上浆剂上浆时间为6-20min，步骤c中所用上浆剂上浆时间为30-50s。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，步骤a中上浆处理温度为10～55℃；步骤c中二次上浆处理温度为87～100℃。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，弹性内芯可以是金属弹簧、弹性体SBS、橡胶棒或其他具有弹性的材料。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，所述的聚酰亚胺纤维线由多股聚酰亚胺纤维经过直接合股或加捻合股而成。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法，其特征在于，所述纤维为高性能聚酰亚胺纤维，高性能聚酰亚胺纤维的拉伸断裂强度范围在10～30cN/dtex。
10.一种如权利要求1所述的耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根的制备方法制备得到的盘根。
CN201910452876.2A 2019-05-28 2019-05-28 一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法 Active CN110080002B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910452876.2A CN110080002B (zh) 2019-05-28 2019-05-28 一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910452876.2A CN110080002B (zh) 2019-05-28 2019-05-28 一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110080002A true CN110080002A (zh) 2019-08-02
CN110080002B CN110080002B (zh) 2021-11-05

Family

ID=67422273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910452876.2A Active CN110080002B (zh) 2019-05-28 2019-05-28 一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110080002B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114657765A (zh) * 2022-04-26 2022-06-24 朱健 一种耐腐蚀防水面料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384390A (en) * 1990-10-15 1995-01-24 Lenzing Aktiengesellschaft Flame-retardant, high temperature resistant polyimide fibers and process for producing the same
CN101984183A (zh) * 2010-09-29 2011-03-09 浙江国泰密封材料股份有限公司 一种编织填料用高性能浸渍剂及工艺方法
CN203297626U (zh) * 2013-06-04 2013-11-20 慈溪卡希尔密封材料有限公司 一种碳化纤维盘根
CN105625024A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 慈溪卡希尔密封材料有限公司 一种新型盘根浸渍剂及采用该浸渍剂浸渍盘根的方法
CN106594281A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 浙江赛迅环保科技有限公司 Ptfe盘根
CN108950854A (zh) * 2018-08-03 2018-12-07 江苏先诺新材料科技有限公司 一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384390A (en) * 1990-10-15 1995-01-24 Lenzing Aktiengesellschaft Flame-retardant, high temperature resistant polyimide fibers and process for producing the same
CN101984183A (zh) * 2010-09-29 2011-03-09 浙江国泰密封材料股份有限公司 一种编织填料用高性能浸渍剂及工艺方法
CN203297626U (zh) * 2013-06-04 2013-11-20 慈溪卡希尔密封材料有限公司 一种碳化纤维盘根
CN105625024A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 慈溪卡希尔密封材料有限公司 一种新型盘根浸渍剂及采用该浸渍剂浸渍盘根的方法
CN106594281A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 浙江赛迅环保科技有限公司 Ptfe盘根
CN108950854A (zh) * 2018-08-03 2018-12-07 江苏先诺新材料科技有限公司 一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114657765A (zh) * 2022-04-26 2022-06-24 朱健 一种耐腐蚀防水面料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110080002B (zh) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108395657B (zh) 一种自修复型自润滑材料及其制备方法
CN100389163C (zh) 聚四氟乙烯密封圈材料及其制备方法
CN102678922B (zh) 纤维盘根的制备方法
CN105972211B (zh) 一种碳纤维包芯纱包覆密封垫片及其制备方法
CN109777013A (zh) 一种石墨烯改性聚四氟乙烯油封唇片材料及其制备方法
CN103351488B (zh) 一种泵用柔性密封填料及其制造方法
CN110080002A (zh) 一种耐高温耐摩擦型聚酰亚胺盘根及其制备方法
CN108102262A (zh) 一种高速高压液压油缸用聚四氟乙烯密封材料及其制备方法和应用
CN113248986A (zh) 一种无机颗粒/聚四氟乙烯复合疏水耐磨涂层及其制备方法
CN101984183B (zh) 一种编织填料用高性能浸渍剂及工艺方法
CN107177145B (zh) 填充改性聚四氟乙烯材料及其应用和制备方法
CN111073186B (zh) 一种盘根用聚四氟乙烯复合材料及其制备盘根的方法
CN104633117A (zh) 一种石墨填充改性ptfe纤维编织盘根的制备方法
CN110079036B (zh) 一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料及其制备方法
JP2018009671A (ja) グランドパッキンの製造方法およびグランドパッキン
JP5979780B2 (ja) パッキン材料及びこの材料を用いたグランドパッキン
CN107339429B (zh) 一种耐磨盘根及其制备方法
US7270875B2 (en) Gland packing
CN112094681B (zh) 一种耐腐蚀泵用润滑密封填料的制备方法
CN108360260A (zh) 一种盘根、盘根的制备方法及用于制备盘根的第一浸渍液
CN103131523B (zh) 一种dah中负荷回转式空气压缩机油组合物及其制备方法和应用
CN114032674A (zh) 一种石墨烯抗化学纤维及其制备方法
CN106084730A (zh) 一种碳纤维包覆密封垫片及其制备方法
CN112795996A (zh) 一种超疏水性聚四氟乙烯纤维长丝及其制备方法
CN203258067U (zh) 一种石墨盘根

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant