CN115572489A - 一种螺杆泵定子塑料材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺杆泵定子塑料材料及其制备方法，其中一种螺杆泵定子塑料材料，包括以下重量份数的原料：树脂100‑200份，聚四氟乙烯15‑65份，聚苯硫醚40‑80份，稳定剂0.3‑0.5份，增强剂0.5‑0.6份，固化剂0.6‑0.8份，防老剂0.6‑0.9份。通过加入聚苯硫醚，使该螺杆泵定子塑料材料具有耐腐蚀性并提高硬度，同时聚四氟乙烯的加入使得该塑料材料具有极好的润滑性，可广泛应用于抗磨及耐磨材料，线性不饱和化合物，珠光云母粉以及无机或有机纤维的加入使螺杆泵定子塑料材料具有良好耐冲击性和润滑性，并且还具有耐热性和高刚性。

Description

一种螺杆泵定子塑料材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料材料制备技术领域，尤其涉及一种螺杆泵定子PPS塑料材料及其制备方法。

背景技术

螺杆泵采油技术是油田开采主要采用的机采方式，其主要由定子和转子组成，螺杆泵的转子、定子是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封闭腔室，并当转子和定子作相对转动时，封闭腔室能作轴向移动，使其中的液体从一端移向另一端，实现机械能和液体能的互相转化，从而实现举升作用。

在中国专利CN201420663488.1中公开了高温单螺杆泵，该高温单螺杆泵包括泵体、电机、联轴器、定子衬套和安装在定子衬套内的转子螺杆，所述定子衬套双头螺旋与转子螺杆相配合形成密封腔结构，所述定子衬套包括铸铝外壳和橡胶内衬，由上述内容可知，目前定子主要的材料为铝材料，而铝材料制成的定子具有问题如下：

(一)由于是含铝特殊钢材制成的定子，并且定子的型腔为曲面螺旋型，其加工完成之后型腔处厚薄不均，使得在定子氮化的过程以及在焊接过程中容易产生变形，无法满足制造要求和标准。

(二)定子由于是含铝特殊钢材制成，因此其具有粘性，在刀具加工定子的过程中费刀，刀片的使用数量多，提高了企业的制造成本。

(三)铝制材料的定子与转子配合度差，定子与转子组装成泵体后容易出现卡泵的情况。

另外，本领域也存在采用除铝材料之外的其他材料制造定子，例如采用橡胶材料例如氟胶，而氟胶的价格较高，提高了企业的采购成本和制造成本。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种螺杆泵定子塑料材料及其制备方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种螺杆泵定子塑料材料，包括以下重量份数的原料：

树脂100-200份，

聚四氟乙烯15-65份，

聚苯硫醚40-80份，

稳定剂0.3-0.5份，

增强剂0.5-0.6份，

固化剂0.6-0.8份，

防老剂0.6-0.9份。

进一步的，所述螺杆泵定子塑料材料还包括重量份数的原料如下：

线性不饱和化合物40-50份；

珠光云母粉0.7-1.0份；

无机纤维或有机纤维10-12份。

进一步的，所述线性不饱和化合物为带有烃基、羰基、酸酐或环氧官能团中任意一种或多种组合的线性不饱和化合物。

进一步的，所述聚苯硫醚为以交联聚合物为基体的复合材料或以线性聚合物为基体的复合材料中的任意一种。

进一步的，所述补强剂由硅酸钙、炭黑、碳酸钙构成，所述硅酸钙、炭黑、碳酸钙构的重量比为1～5：8～10：10～15。

相应的，本发明还提供一种螺杆泵定子塑料材料的制备方法，包括以下步骤：

一次混料：按比例加入树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚放入混料机中搅匀；

二次混料，按比例加入稳定剂、增强剂、固化剂、防老剂放入混料机中搅匀并得到混合物料；

将混合物料通过挤出机熔融挤出，然后经过风冷、水冷和切粒后得到所述螺杆泵定子塑料材料。

进一步的，所述一次混料中混料机搅拌时间为60min～90min，搅拌转速为360～490r/min。

进一步的，所述二次混料中混料机搅拌时间为150min～180min，所述搅拌转速为360～490r/min。

进一步的，所述挤出机的料筒为320℃～340℃，喷嘴温度为380℃～400℃。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下

(一)通过加入聚苯硫醚，使该螺杆泵定子塑料材料具有耐腐蚀性并提高硬度，同时聚四氟乙烯的加入使得该塑料材料具有极好的润滑性，可广泛应用于抗磨及耐磨材料，较高的润滑性使其不再具有粘性，进而减小定子制作过程中刀片的使用数量，降低了企业的制造成本。

(二)进一步的，线性不饱和化合物，珠光云母粉以及无机或有机纤维的加入使螺杆泵定子塑料材料具有良好耐冲击性和润滑性，并且还具有耐热性和高刚性。

(三)进一步的，通过加入聚苯硫醚，使得该材料制成的螺杆泵定子不再需要氮化和高温焊接，进而减小了定子变形的可能。

附图说明

图1示出了本发明实施例一种螺杆泵定子塑料材料及其制备方法中螺杆泵定子塑料材料与传统橡胶材料进行磨损试验的曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种螺杆泵定子塑料材料及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例一：

螺杆泵定子塑料材料包括以下重量份数的原料：

树脂100份，聚四氟乙烯15份，聚苯硫醚40份，稳定剂0.3份，增强剂0.5份，固化剂0.6份，防老剂0.6份，进一步的，还包括线性不饱和化合物40份，珠光云母粉0.7份，无机纤维10份，其中线性不饱和化合物为有烃基、羰基、酸酐或环氧官能团中的一种或多种，所述聚苯硫醚为以交联聚合物为基体的复合材料，补强剂由硅酸钙、炭黑、碳酸钙构成，硅酸钙、炭黑、碳酸钙构的重量比为1：8：10。

相应的，本发明还提供一种螺杆泵定子塑料材料的制备方法，包括步骤如下：

A1：一次混料：按照上述比例加入树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚放入混料机中搅匀，所述混料机的搅拌时间为60min，搅拌转速为360r/min。

A2二次混料，按比例加入稳定剂、增强剂、固化剂、防老剂放入混料机中搅匀并得到混合物料，二次混料中混料机搅拌时间为150min,所述搅拌转速为360r/min。

将混合物料通过挤出机熔融挤出，然后经过风冷、水冷和切粒后得到螺杆泵定子塑料材料，其中挤出机的料筒为320℃，挤出机中喷嘴温度为380℃。

通过加入聚苯硫醚，使该螺杆泵定子塑料材料具有耐腐蚀性，同时聚四氟乙烯的加入使得该塑料材料具有极好的润滑性，可广泛应用于抗磨及耐磨材料，线性不饱和化合物，珠光云母粉以及无机或有机纤维的加入使螺杆泵定子塑料材料具有良好耐冲击性和润滑性，并且还能提供一定的耐热性和高刚性。

实施例二：

螺杆泵定子塑料材料包括以下重量份数的原料：

树脂200份，聚四氟乙烯65份，聚苯硫醚8份，稳定剂0.5份，增强剂0.6份，固化剂0.8份，防老剂0.9份，进一步的，还包括线性不饱和化合物50份，珠光云母粉1.0份，有机纤维12份，其中线性不饱和化合物为有烃基、羰基、酸酐或环氧官能团中的一种或多种，所述聚苯硫醚为以线性聚合物为基体的复合材料，补强剂由硅酸钙、炭黑、碳酸钙构成，硅酸钙、炭黑、碳酸钙构的重量比为5：10：15。

相应的，本发明还提供一种螺杆泵定子塑料材料的制备方法，包括步骤如下：

A1：一次混料：按照上述比例加入树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚放入混料机中搅匀，所述混料机的搅拌时间为90min，搅拌转速为490r/min。

A2：二次混料：按比例加入稳定剂、增强剂、固化剂、防老剂放入混料机中搅匀并得到混合物料，二次混料中混料机搅拌时间为180min,所述搅拌转速为490r/min。

将混合物料通过挤出机熔融挤出，然后经过风冷、水冷和切粒后得到螺杆泵定子塑料材料，其中挤出机的料筒为340℃，挤出机中喷嘴温度为400℃。

请参考图1，图1为螺杆泵定子塑料材料与传统橡胶材料进行磨损试验的曲线图，从图1中可以看出，随着磨损时间的增加，传统橡胶材料的磨损量始终比本发明的磨损量多，因此表明本发明实施例中螺杆泵定子塑料材料的耐磨性更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种螺杆泵定子塑料材料，其特征在于包括以下重量份数的原料：

树脂100-200份，

聚四氟乙烯15-65份，

聚苯硫醚40-80份，

稳定剂0.3-0.5份，

增强剂0.5-0.6份，

固化剂0.6-0.8份，

防老剂0.6-0.9份。

2.如权利要求1所述的一种螺杆泵定子塑料材料，其特征在于：所述螺杆泵定子塑料材料还包括重量份数的原料如下：

线性不饱和化合物40-50份；

珠光云母粉0.7-1.0份；

无机纤维或有机纤维10-12份。

3.如权利要求2所述的一种螺杆泵定子塑料材料，其特征在于：所述线性不饱和化合物为带有烃基、羰基、酸酐或环氧官能团中任意一种或多种组合的线性不饱和化合物。

4.如权利要求2所述的一种螺杆泵定子塑料材料，其特征在于：所述聚苯硫醚为以交联聚合物为基体的复合材料或以线性聚合物为基体的复合材料中的任意一种。

5.如权利要求2所述的一种螺杆泵定子塑料材料，其特征在于：所述补强剂由硅酸钙、炭黑、碳酸钙构成，所述硅酸钙、炭黑、碳酸钙构的重量比为1～5：8～10：10～15。

6.根据权利要求1-6任意一项所述的螺杆泵定子塑料材料的制备方法，

其特征在于包括以下步骤：

一次混料：按比例加入树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚放入混料机中搅匀；

二次混料，按比例加入稳定剂、增强剂、固化剂、防老剂放入混料机中搅匀并得到混合物料；

将混合物料通过挤出机熔融挤出，然后经过风冷、水冷和切粒后得到所述螺杆泵定子塑料材料。

7.如权利要求6所述的螺杆泵定子塑料材料的制备方法，其特征在于：所述一次混料中混料机搅拌时间为60min～90min，搅拌转速为360～490r/min。

8.如权利要求6所述的螺杆泵定子塑料材料的制备方法，其特征在于：所述二次混料中混料机搅拌时间为150min～180min,所述搅拌转速为360～490r/min。

9.如权利要求6所述的螺杆泵定子塑料材料的制备方法，其特征在于：所述挤出机的料筒为320℃～340℃，喷嘴温度为380℃～400℃。

Images