本发明属于耐磨氟橡胶制品生产,涉及一种碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法。
背景技术:
1、填料密封是应用最早的密封技术之一,在使用过程中,由于填料与往复或旋转轴直接接触,容易发生磨损,而摩擦会导致密封材料的磨损,使密封效果下降,密封件的使用寿命缩短。此外,在化工、石化行业的泵、压缩机等设备,密封填料经常接触高温、高压、强腐蚀性介质,且介质中含有微小固体颗粒,密封环境差导致密封件磨损快,使用寿命短。一旦密封件发生失效,导致工作介质泄漏引起物质流失,轻则造成能量损耗,环境污染,设备无法正常使用影响连续生产,重则可能危害人体健康和生命安全。因此,填料密封的可靠性、耐久性和稳定性对于化工安全生产具有重要的意义。随着技术不断的发展以及使用需求的不断提高,密封圈截面形状从最初的o型、矩形等,逐渐发展出了v型、u型、y型、l型等截面形状较为复杂的填料密封形式。
2、氟橡胶(fr)作为一种特殊性能的橡胶,因其含有的氟原子与碳原子组成的c-f键性能很稳定,同时氟原子有极大的吸附效应,使得氟橡胶具有多种优异性能,但仍存在耐磨性不好、强度低和耐低温性能差的问题,严重影响了氟橡胶材料的广泛使用。沥青基碳纤维(gpfc)作为一种高性能纤维,不仅具有比强度和比模量高,耐腐蚀、自润滑性能好的特点,而且还具有优异耐热性能,在隔绝氧化环境中,使用温度可达到2000℃,远超金属材料,且温度越高,纤维强度越大,同时具有优异的导热性能,其导热性甚至超过铜,常作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷等材料中,不仅可以提高材料的力学性能,还可以增加材料的耐热和导热性能,现已成为先进复合材料最重要的增强材料。中国专利cn201710874204.1和cn201710388755.7均涉及到一种碳纤维增强橡胶复合材料的制备方法,在制备复合材料时,通常是将碳纤维与天然橡胶或顺丁橡胶等原料共同添加一起混炼成胶片,再经硫化处理后得到密封材料,但上述制备方法存在碳纤维与其他材料混合不均问题,影响复合材料的使用性能。中国专利cn201911366836.2虽然采用塑炼机将碳纤维与混炼后橡胶共同混合,但其混合效果仍不理想。中国专利cn20071003158.2x涉及到一种氟橡胶夹布组合v形密封圈制备方法,然而其针对水-乙二醇抗燃液压液使用场合密封圈,解决了氟橡胶胶浆稳定性及抗燃性问题,且使用的夹布层为玻璃纤维,但是抗磨损性能较差,不适用磨损性强的恶劣环境。
3、综上,现有技术的缺点主要包括:1)碳纤维与橡胶及配料混合均一性不好,且在高温、高压、高磨损场合密封效果差、使用寿命短,亟需提高其耐磨性能;2)纤维与橡胶基体间的结合力较差,导致其复合材料拉伸及抗撕裂性能较低。因此,亟需研制新的制备工艺,实现碳纤维增强耐磨氟橡胶综合性能的提升。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,解决了现有技术难以同时满足高温、高压、高磨损场合,耐磨性、拉伸及抗撕裂性能不能兼顾的问题。
2、本发明所采用的技术方案是,一种碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,按照以下步骤实施:
3、步骤1、对碳纤维表面进行粗化处理;
4、步骤2、对芳纶帆布表面进行粗化处理;
5、步骤3、制备碳纤维分散液;
6、步骤4、制备氟橡胶混炼胶;
7、步骤5、制备芳纶/氟橡胶复合材料;
8、步骤6、制备氟橡胶夹布组合v型密封圈。
9、本发明的有益效果是,包括以下几个方面:
10、1)通过将短切沥青基碳纤维均匀分散在溶剂中,制成碳纤维分散液,再与氟橡胶混炼胶混合,制成均一的氟胶浆,避免了短切碳纤维与氟橡胶混炼胶混合时分散不均的问题,提高了产品的均一性。
11、2)氟橡胶夹布组合v型密封圈夹布层采用高强度芳纶帆布,制备成芳纶/氟橡胶复合材料,提高了材料的氟橡胶耐磨性能。
12、3)通过对碳纤维和芳纶帆布表面进行粗化处理,提高纤维与橡胶基体间的粘结力,从而提高了复合材料的拉伸和抗撕裂性能。
13、4)氟橡胶填充剂增加氟化炭黑,明显提高了密封圈的耐腐蚀性能。
1.一种碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,按照以下步骤实施:
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,步骤1中,具体过程是:
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,步骤2中,具体过程是:
4.根据权利要求1所述的碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,步骤3中,具体过程是:
5.根据权利要求1所述的碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,步骤4中,具体过程是:
6.根据权利要求1所述的碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,步骤5中,具体过程是:
7.根据权利要求1所述的碳纤维增强耐磨氟橡胶夹布组合v型密封圈的制备方法,其特征在于,步骤6中,具体过程是:
