一种高尺寸稳定性、耐磨性优异的peek阀片复合材料的制作方法
【专利说明】-种高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料
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技术领域： 本发明涉及高分子领域，具体涉及一种高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材 料及其制备方法，主要应用于工程机械气体压缩机阀片。
[000引【背景技术】： 阀片是气体压缩机最关键的易损部件之一。阀片的质量和使用性能，决定了整个压缩 机组的可靠性、压缩功效和维修周期等H大性能。尤其是可靠性问题，是石油化工大型生产 线上压缩机阀片的首要功能。压缩机阀片的寿命低，带来停机损失，增加维修负担，也是长 期困扰压缩机行业的共性问题。特别在压缩腐蚀性气体的场合，如石油、天然气中含有硫 化氨气体或氯化氨气体压缩生产线上等，金属材料的阀片会提前出线腐蚀磨损失效或腐蚀 疲劳断裂，导致生产停顿。由此可见，研制新型耐磨、耐腐蚀、抗疲劳的高初性材料阀片，提 高可靠性，延长使用寿命，正是压缩机升级换代的关键所在，而PEEK材料具有耐高温、高弹 性、高模量、尺寸稳定性好、耐腐蚀、高温下强度损失小、耐高温磨损抗疲劳性能优异等诸多 优点，使其成为制备气体压缩机阀片的理想材料。
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【发明内容】
： 本发明制备了一种高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料，该材料制备的制 件用于工程机械中气体压缩机的阀片，利用碳酸巧晶须增加PEEK材料的刚性，利用聚四氣 己帰提高复合材料的尺寸稳定性和耐磨性。该复合材料不仅具有较好的力学性能，耐腐蚀 性，而且具有良好的耐磨性、抗疲劳性、耐高温。
[0004] 技术方案： 上述高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料的制备方法包括： 步骤一、对阳邸、PT阳在110~120化下进行24小时烘干， 步骤二、将干燥好的PffiK、PTFE、和碳酸巧晶须、抗静电剂、润滑剂、助剂放入高速混合 机中，在常温下揽拌5~10分钟； 步骤H、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料筒中，经过烙融共混挤出、水 冷、风刀冷却、造粒、均化、包装； 其中，双螺杆挤出机的温度设置为；后段温度为360~365化，中段和前段温度为365~ 370化，螺杆转速为220~280r/min。
[0005] 本发明解决了传统PE邸增强改性后耐磨性能下降的问题，同时复配碳酸巧晶须、 PTFE增强体系可有效提高复合材料的刚性、耐磨性、耐高温性，抗疲劳性，抗静电剂可提高 产品体积电阻率，并使得材料具有良好的尺寸稳定性，满足于气体压缩机阀片的应用。
[000引具体实例： 为便于进一步说明本发明，下面结合具体实例对本发明进行说明： 主要原料PE邸塑脂粉末，特性密度为1. 320g/cm3 ;填充晶须为长径比L/D> 20的碳酸 巧晶须；填充使用采购的耐高温、耐摩擦的PTFE粉末；助剂包括耐高温的抗氧剂和润滑剂； 抗静电剂为ATMER-129。双螺杆挤出机料筒温度一区温度；350~360化，二区温度350~ 360化，H区温度355~365化，四区温度355~365化，五区温度360~370化，六区温度360~ 370°C，压力为10~16MPa，螺杆长径比35~40,主机转速220~28化/min。将各组分按配 比混合均匀置于双螺杆挤出机中，经烙融混合挤出造粒。
[0007] 本发明各实施例中所得的改性化C〇3晶须/PTFE填充PEEK复合材料，按一下注塑 条件注塑成测试样条。注塑条件；注塑温度360~370化，注塑压力60~70MPa,注塑速度 50 ~60mm/s。
[0008] 各实施例具体检测标准如下： 缺口冲击强度 IS0179 低温缺口冲击强度IS0179 (-50化，5H) 拉伸强度 IS0527 (5mm/min) 弯曲强度 IS0178 (3mm/min) 弯曲模量 IS0178 (3mm/min) 摩擦系数 GB/T3960 体积电阻率 GB/T1410-2006 实施例1~5对应的各组分用量、实施例性能检测结果及气体压缩机阀片性能要求(见 表1和表2、表3) 表1实施例1~5的配方表
表2各实施例样品对应的性能
表3气体压缩机阀片性能要求
本发明采用几种不同比例的碳酸巧晶须和聚四氣己帰复配体系，制备出不同综合性能 的填充PEEK复合材料，从表2、表3可知，填充PEEK复合材料随着碳酸巧晶须和聚四氣己帰 比例的增加，耐磨性能明显增强，证明其此种材料适合在作为气体压缩机阀片使用，并且满 足气体压缩机阀片性能标准要求，所W制备的高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合 材料适合作为气体压缩机阀片原料使用。
【主权项】
1. 该尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料的配方组成如下所示： PEEK 70% ~80% CaCO3 晶须 10% ~15% PTFE 8% ~12% 润滑剂 1% 抗静电剂 0.5% 助剂 0. 1%~1%。2. 根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料，其特征在 于：所述的PEEK为特性粘度为I. 265g/cm3纯原料颗粒状树脂。3. 根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料，其特征在 于：所述的碳酸钙晶须为长径比为L/D> 20的填充物。4. 根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料，其特征在 于：所述的聚四氟乙烯为耐高温、高耐磨性的纯原料粉末。5. 根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料，其特征在 于： 步骤一、将尼龙6在110~120°C下烘干4~5小时； 步骤二、将增韧剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和三元乙丙橡胶进行共混，共混时间为 5 ~8min; 步骤三、将干燥尼龙6、复合增韧剂、空心玻璃微珠、抗氧剂、抗静电剂放入高混机中，在 常温下搅拌5~10分钟； 步骤四、将步骤三混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维从双螺杆 挤出机中段玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装；其中，双螺杆 挤出机的温度设置为：后段温度为235~245°C，螺杆转速为220~280r/min。
【专利摘要】本发明涉及一种高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料及其制备方法。该发明材料是一种气体压缩机阀片用CaCO3晶须/PTFE/PEEK复合材料。制备该复合材料的技术工艺的创新性体现在：通过碳酸钙晶须和聚四氟乙烯复配填充增强PEEK材料，以及利用聚四氟乙烯提高PEEK复合材料耐磨性，进而将CaCO3晶须/PTFE/PEEK复合材料通过双螺杆挤出机共混挤出，牵引、冷却、切粒后得到改性高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料。在气体压缩机阀片领域，高尺寸稳定性、耐磨性优异的PEEK阀片复合材料与传统金属材料相比，具有良好的高刚性和高韧性，同时兼顾较高的尺寸稳定性和耐磨性、抗疲劳性，另外还有可以提高压缩机效率并降低噪音的优点。
【IPC分类】C08L61/16, B29C47/92, C08L27/18, C08K13/04, C08K7/08
【公开号】CN105199313
【申请号】CN201410262638
【发明人】王兴年, 代汝军, 马俊杰
【申请人】黑龙江鑫达企业集团有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月13日