專利名稱：一種油密封零件用的填充聚四氟乙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油密封零件用的聚四氟乙烯(PTFE)材料及其制造方法，具體地說，涉及一種油密封主唇和副唇用的填充聚四氟乙烯材料及其制造方法(以下的PTFE即聚四氟乙烯)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，這種填充聚四氟乙烯材料的組成包括(以下各組份用量均為重量份數(shù))
懸浮聚四氟乙烯樹脂100二硫化鉬 5.8～6.8玻璃纖維 8.7～20.5石墨粉2.7～5.8本發(fā)明中所述的懸浮聚四氟乙烯樹脂是高強(qiáng)度聚四氟乙烯樹脂，粒徑為20～25μm。在本發(fā)明中，高強(qiáng)度聚四氟乙烯樹脂選用美國杜邦公司生產(chǎn)的7A PTFE樹脂，該樹脂強(qiáng)度高，粒度細(xì)，便于混合加工，制得的填充PTFE材料機(jī)械性能優(yōu)良，耐溫性和耐腐蝕性好，適合用作油密封的主唇材料。
本發(fā)明中所述的懸浮聚四氟乙烯樹脂也可是普通強(qiáng)度聚四氟乙烯樹脂，其粒徑為55～65μm。在本發(fā)明中，普通強(qiáng)度的聚四氟乙烯樹脂選用國產(chǎn)的F5102PTFE樹脂，其粒徑為58～62μm，由上海三愛新材料股份有限公司生產(chǎn)；或者選用浙江巨圣氟化學(xué)有限公司生產(chǎn)的JF-47M的PTFE樹脂，它的粒徑是58～62μm。該類樹脂的成本較低，制得的填充PTFE材料的機(jī)械性能、耐溫性和耐腐蝕性良好，適合用作油密封的副唇材料。
本發(fā)明中的二硫化鉬是粒徑為20～30μm的粉劑。二硫化鉬是一種固體潤滑劑，其潤滑膜的摩擦系數(shù)很低，在常態(tài)下，溫度在400℃左右開始逐漸分解，但隨著顆粒度的變小而耐氧化溫度逐漸下降。填充PTFE制品的燒結(jié)溫度一般在380℃，考慮到小顆粒的二硫化鉬在燒結(jié)時(shí)易被氧化分解，故二硫化鉬選用粒徑為20～30μm的粉劑。
本發(fā)明中的玻璃纖維是無堿玻璃纖維，它的長徑比為6∶1～8∶1。無堿玻璃纖維的外觀呈白色，具有良好的機(jī)械性能，尺寸穩(wěn)定性及介電性能。由于玻璃纖維的長徑比對(duì)制品的強(qiáng)度影響甚大，故選用填充PTFE材料性能較好，且價(jià)格適中，長徑比在6∶1～8∶1的玻璃纖維。
本發(fā)明中的石墨粉的細(xì)度≤200目。石墨粉具有良好的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，用石墨粉作填充料可提高產(chǎn)品的機(jī)械性能。
本發(fā)明的油密封零件用的填充聚四氟乙烯材料的制備方法包括步驟如下a、按填充聚四氟乙烯的配比組成將聚四氟乙烯樹脂、二硫化鉬、玻璃纖維、石墨粉加入高速冷混機(jī)混合，混合轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)～1800轉(zhuǎn)/分，混合溫度為20～30℃，混合次數(shù)為3～5次，混合時(shí)間為每次10～15秒；b、將上述混合料進(jìn)行模壓加工，制成各種規(guī)格的半制品，模壓壓力為40～50MPa；c、將上述半制品放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，得產(chǎn)品，燒結(jié)溫度為380～390℃，燒結(jié)時(shí)間為15～30小時(shí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)一、具有較高的初期密封性，它比同類橡膠油封高30～50倍。
二、結(jié)構(gòu)簡單，它不需要橡膠油封中的彈簧。這是由于PTFE材料本身具有的“記憶效應(yīng)”和彈性，使主唇口能自動(dòng)地產(chǎn)生適當(dāng)收縮力，即使在磨損后能緊緊抱住軸從而保持良好的密封狀態(tài)。
三、耐腐蝕性好。不僅能密封油，而且耐酸、堿及其他各種化工液體，在空氣中不會(huì)老化，還能密封各種氣體。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中橡膠材料制成的油封產(chǎn)品耐溫性與密封性較差的缺陷。
具體實(shí)施方案為了更好地實(shí)施本發(fā)明，特舉出如下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)例一～實(shí)例四的填充PTFE材料組成及用量

按上述實(shí)施例一～實(shí)施例四的填充PTFE材料組成及用量分別制備油封主唇，制備步驟如下a、按填充PTFE的配比組成將杜邦7APTFE樹脂、二硫化鉬、無堿玻璃纖維、石墨粉加入高速冷混機(jī)混合，混合轉(zhuǎn)速為1500～1800轉(zhuǎn)/分，混合溫度為20～30℃，混合次數(shù)為4次，混合時(shí)間為每次10秒；b、將上述混合料進(jìn)行模壓加工，制成各種規(guī)格的半制品，模壓壓力為40～50MPa；c、將上述半制品放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，得產(chǎn)品，燒結(jié)溫度為380℃～390℃，燒結(jié)時(shí)間為15～30小時(shí)。
以上四個(gè)實(shí)施例的產(chǎn)品性能如下

實(shí)施例五除了填充PTFE的組成改為國產(chǎn)FS102PTFE樹脂100重量份，二硫化鉬5.8重量份，無堿玻璃纖維9重量份，石墨粉2.7重量份外，其余制備工藝步驟均同實(shí)施例一，得到的油封副唇材料的產(chǎn)品性能如下相對(duì)密度2.2，拉伸強(qiáng)度≥23.7MPa，斷裂伸長率≥390％。
權(quán)利要求
1.一種油密封零件用的填充聚四氟乙烯材料，其特征在于組成包括(以下各組份用量均為重量份數(shù))懸浮聚四氟乙烯樹脂 100二硫化鉬 5.8～6.8玻璃纖維 8.7～20.5石墨粉2.7～5.8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充聚四氟乙烯材料，其特征在于所述的懸浮聚四氟乙烯樹脂是高強(qiáng)度聚四氟乙烯樹脂，粒徑為20～25μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充聚四氟乙烯材料，其特征在于所述的懸浮聚四氟乙烯樹脂是普通強(qiáng)度聚四氟乙烯樹脂，粒徑為55～65μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充聚四氟乙烯材料，其特征在于所述的二硫化鉬是粒徑為20～30μm的粉劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充聚四氟乙烯材料，其特征在于所述的玻璃纖維是無堿玻璃纖維，它的長徑比為6∶1～8∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充聚四氟乙烯材料，其特征在于所述的石墨粉的細(xì)度≤200目。
7.一種油密封零件用的填充聚四氟乙烯材料的制備方法，其特征在于制備步驟如下a、按填充聚四氟乙烯的配比組成將聚四氟乙烯樹脂、二硫化鉬、玻璃纖維、石墨粉加入高速冷混機(jī)混合，混合轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)～1800轉(zhuǎn)/分，混合溫度為20～30℃，混合次數(shù)為3～5次，混合時(shí)間為每次10～15秒，b、將上述混合料進(jìn)行模壓加工，制成各種規(guī)格的半制品，模壓壓力為40～50MPa，c、將上述半制品放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，得產(chǎn)品，燒結(jié)溫度為380～390℃，燒結(jié)時(shí)間為15～30小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車部件油密封零件用的填充聚四氟乙烯(PTFE)材料及其制備方法。該材料組成包括(以下用量為重量份)懸浮聚四乙烯樹脂100份，二硫化鉬5.8～6.8份，無堿玻璃纖維8.7～20.5份，石墨粉2.7～5.8份。制備步驟包括a、將PTFE樹脂，二硫化鉬、玻璃纖維、石墨粉加入高速冷混機(jī)混合，b、將上述混合料進(jìn)行模壓加工，模壓壓力為40～50MPa，制成半制品，c、將上述半制品放入燒結(jié)爐燒結(jié)，得產(chǎn)品，燒結(jié)溫度為380～390℃，燒結(jié)時(shí)間為15～30小時(shí)。用本發(fā)明制得的油密封主唇和副唇產(chǎn)品具有密封性好，耐腐蝕性，耐溫性和機(jī)械性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08L27/18GK1464023SQ0211202
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者鄔方濤, 竺紅玲, 夏奕超 申請(qǐng)人:上海上化氟材料有限公司