本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯復(fù)合材料，具體涉及一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯材料具有優(yōu)良的耐蝕性、耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性，并且不沾、無(wú)毒、無(wú)污染，被稱為塑料之王，是一種較好的密封材料，廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空航天、醫(yī)學(xué)、石油化工、電子、機(jī)械等許多領(lǐng)域的密封裝置上，同時(shí)，聚四氟乙烯材料還具有優(yōu)良的耐輻照性、氚相容性以及對(duì)氚的低滲透率性，因此也廣泛應(yīng)用于含氚系統(tǒng)的密封。以碳納米管作為聚合物的填料可改善材料的物理、力學(xué)與摩擦學(xué)性能。一般而言，長(zhǎng)徑比較大的填料更有利于增強(qiáng)聚合物的力學(xué)性能，而長(zhǎng)徑比小的填料卻能較大的提高材料的耐磨性并降低摩擦系數(shù)。
在任婕的碩士學(xué)位論文《泡沫鎳/聚四氟乙烯機(jī)械密封面復(fù)合材料及摩擦學(xué)行為研究》中制備了一種密封復(fù)合材料，但是作為閥門密封材料來(lái)說(shuō)，還存在著抗壓能力、抗蠕變能力不佳的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于以上思考，本發(fā)明旨在提供一種耐低溫、剪切強(qiáng)度高、抗老化的丁腈橡膠涂料，及其制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：
天然沸石1-2，硅藻土1-3，碳納米管5-10，聚四氟乙烯乳液25-35，氫氟酸15-25，硝酸15-25，石棉纖維2-3，氯化鑭1-2，丙酮15-25，乙二胺四乙酸2-3，F(xiàn)e(NO3)3 1-2，Co(NO3)3 1-2，氨水適量，泡沫鎳適量，金剛石3-5，十二烷基三甲基溴化銨5-7，甲烷適量，氬氣適量，氮?dú)膺m量，蒸餾水100-150；
所述的氫氟酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40%；硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20%。聚四氟乙烯乳液的固含量為30-50%。
所述的一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，是由以下步驟制成：
a. 將碳納米管球磨10-20分鐘后加入到氫氟酸溶液中浸泡10-15h，過(guò)濾、沖洗、烘干后加入到硝酸溶液中，并加入氯化鑭、乙二胺四乙酸，浸泡3-5h，用蒸溜水清洗至中性，接著在箱式爐中 70-100℃下烘干3-5h；
b. 將Fe(NO3)3、Co(NO3)3加入20-25蒸餾水中溶解，再加入步驟a所得碳納米管，先超聲20-40min后再磁力攪拌1-3小時(shí)，然后用氨水調(diào)溶液的PH至8，保持?jǐn)嚢?0-25h，之后過(guò)濾并洗滌、烘干所得物；
c. 將泡沫鎳裁成合適大小，取步驟b所得物覆蓋在泡沫鎳上，使它能盡量多的接觸到泡沫鎳的邊緣上，放入石英管式爐中，首先通入氬氣，溫度升至620-680℃時(shí)通入氮?dú)猓瑴囟壬?00℃以上時(shí)通入甲烷氣體，加熱80-120min；
d. 將天然沸石、硅藻土、 石棉纖維加入到丙酮溶液中，超聲分散1-2小時(shí)后，過(guò)濾，烘干，得混合物。
e. 將步驟d所得混合物、金剛石、十二烷基三甲基溴化銨加入到聚四氟乙稀乳液中混合攪拌1-2h后，倒入模具中使步驟c所得材料完全浸漬在其中，先在200-250℃下初步固化2-3次，再在260-290℃下保溫2-3h固化成型即可。
所述的一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，泡沫鎳大小為（2-6）×（2-6）×（1-2）mm3。
本發(fā)明的有益效果：將泡沫鎳這種具有三維形態(tài)的材料作為聚合物填料不僅提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，同時(shí)使加入的碳納米管能更為均勻的分布；稀土原子具有特殊的電子層結(jié)構(gòu)和低的電負(fù)性，活性強(qiáng)，采用稀土試劑處理碳納米管表面，可以通過(guò)稀土與碳的親和作用使碳納米管表面的碳鍵松弛，增大其表面的活性，同時(shí)，稀土還可以與碳納米管表面的含氧基團(tuán)以及聚四氟乙烯通過(guò)配位反應(yīng)生成穩(wěn)定的稀土配合物，改善聚四氟乙烯復(fù)合材料的界面粘結(jié)性能，從而提高材料的抗壓、抗蠕變性，提高其密封性能；配合添加天然沸石等吸音材料，增強(qiáng)了復(fù)合材料的吸音效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例
一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：
天然沸石2，硅藻土3，碳納米管10，聚四氟乙烯乳液35，氫氟酸25，硝酸25，石棉纖維3，氯化鑭2，丙酮25，乙二胺四乙酸3，F(xiàn)e(NO3)3 2，Co(NO3)3 2，氨水適量，泡沫鎳適量，金剛石5，十二烷基三甲基溴化銨7，甲烷適量，氬氣適量，氮?dú)膺m量，蒸餾水150；
所述的氫氟酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40%；硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20%。聚四氟乙烯乳液的固含量為30-50%。
所述的一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，是由以下步驟制成：
a. 將碳納米管球磨10-20分鐘后加入到氫氟酸溶液中浸泡10-15h，過(guò)濾、沖洗、烘干后加入到硝酸溶液中，并加入氯化鑭、乙二胺四乙酸，浸泡3-5h，用蒸溜水清洗至中性，接著在箱式爐中 70-100℃下烘干3-5h；
b. 將Fe(NO3)3、Co(NO3)3加入20-25蒸餾水中溶解，再加入步驟a所得碳納米管，先超聲20-40min后再磁力攪拌1-3小時(shí)，然后用氨水調(diào)溶液的PH至8，保持?jǐn)嚢?0-25h，之后過(guò)濾并洗滌、烘干所得物；
c. 將泡沫鎳裁成合適大小，取步驟b所得物覆蓋在泡沫鎳上，使它能盡量多的接觸到泡沫鎳的邊緣上，放入石英管式爐中，首先通入氬氣，溫度升至620-680℃時(shí)通入氮?dú)?，溫度升?00℃以上時(shí)通入甲烷氣體，加熱80-120min；
d. 將天然沸石、硅藻土、 石棉纖維加入到丙酮溶液中，超聲分散1-2小時(shí)后，過(guò)濾，烘干，得混合物。
e. 將步驟d所得混合物、金剛石、十二烷基三甲基溴化銨加入到聚四氟乙稀乳液中混合攪拌1-2h后，倒入模具中使步驟c所得材料完全浸漬在其中，先在200-250℃下初步固化2-3次，再在260-290℃下保溫2-3h固化成型即可。
所述的一種吸音的、閥門密封用聚四氟乙烯復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，泡沫鎳大小為（2-6）×（2-6）×（1-2）mm3。
本發(fā)明的性能測(cè)試數(shù)據(jù)為：65-75℃區(qū)間的蠕變?nèi)崃恐怠?.00828；壓縮強(qiáng)度≥61.78MPa。