[发明专利]一种高强度高耐磨塑料阀芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阀门制造技术领域，尤其涉及一种高强度高耐磨塑料阀芯及其制备方法。

背景技术

在工业发达的现代化时代，阀门在石油、化工、冶金等领域有着十分重要的作用，目前多数阀门都是采用金属材料制成的阀芯，金属材料制成的阀芯使用寿命长而受到青睐。但是随着社会的发展，金属资源的逐渐短缺，导致用于生产制造阀芯的金属材料的价格不断上涨，因此生产成本增加。现在市面上已经出现了聚四氟乙烯塑料阀芯，但聚四氟乙烯制造的阀芯耐磨性差、强度低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高强度高耐磨塑料阀芯，强度高，耐冲击、耐磨损，具有耐高温性、自润滑性和优异的尺寸稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高强度高耐磨塑料阀芯，其组成原料的重量份为：PFA60-80份、ETFE10-20份、纳米凹凸棒土3-5份、纳米白云石粉3-5份、纳米陶瓷粉2-5份、纳米氮化硅2-4份、玻璃纤维1-2份、防老剂1-3份、抗氧化剂0.5-0.8份、偶联剂0.8-1.5份、液体石蜡1-3份。

优选地，所述的高强度高耐磨塑料阀芯，其组成原料的重量份为：PFA70份、ETFE15份、纳米凹凸棒土4份、纳米白云石粉5份、纳米陶瓷粉3份、纳米氮化硅3份、玻璃纤维2份、防老剂2份、抗氧化剂0.6份、偶联剂1.2份、液体石蜡2份。

所述的高强度高耐磨塑料阀芯的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)按上述重量份比例称取各原料，将玻璃纤维、偶联剂、液体石蜡混合搅拌均匀得混合物；

(2)将纳米凹凸棒土、纳米白云石粉、纳米陶瓷粉、纳米氮化硅、防老剂、抗氧化剂加入捏合机中，在1400-1600转/分钟的搅拌速度下，将步骤(1)的混合物稀释雾状喷入捏合机中；

(3)将PEA、ETFE加入捏合机中，继续搅拌10-20分钟，取出用120目筛网筛滤；

(4)将步骤(3)混合物从注道口注入模具中，将模具在180-200℃恒温烘箱中旋转加热20-30分钟，然后取出，在注道口接入压力管，输入0.3-0.5MPa的压力，用油压机分三次加压模具，压力分别为30、60、100kg/cm²，每次20-30分钟，直至模具冷却后开模修整即可。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的高强度高耐磨塑料阀芯，以PFA、ETFE为主要原料，耐磨、自润滑性好，通过对配方调整，添加纳米凹凸棒土、纳米白云石粉、纳米陶瓷粉、纳米氮化硅等无机纳米粉末，可以明显提高阀芯的耐磨性、机械强度和耐高温性；本发明的高强度高耐磨塑料阀芯，强度高，耐冲击、耐磨损，具有耐高温性、自润滑性和优异的尺寸稳定性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

一种高强度高耐磨塑料阀芯，其组成原料的重量份为：PFA60份、ETFE10份、纳米凹凸棒土3份、纳米白云石粉5份、纳米陶瓷粉2份、纳米氮化硅4份、玻璃纤维1份、防老剂1份、抗氧化剂0.5份、偶联剂0.8份、液体石蜡1份。

所述的高强度高耐磨塑料阀芯的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)按上述重量份比例称取各原料，将玻璃纤维、偶联剂、液体石蜡混合搅拌均匀得混合物；

(2)将纳米凹凸棒土、纳米白云石粉、纳米陶瓷粉、纳米氮化硅、防老剂、抗氧化剂加入捏合机中，在1400转/分钟的搅拌速度下，将步骤(1)的混合物稀释雾状喷入捏合机中；

(3)将PEA、ETFE加入捏合机中，继续搅拌10分钟，取出用120目筛网筛滤；

(4)将步骤(3)混合物从注道口注入模具中，将模具在180℃恒温烘箱中旋转加热30分钟，然后取出，在注道口接入压力管，输入0.3MPa的压力，用油压机分三次加压模具，压力分别为30、60、100kg/cm²，每次20分钟，直至模具冷却后开模修整即可。

本实施例1制备的阀芯密度1.23g/cm³，抗拉强度65Mpa，抗压强度35Mpa，抗弯强度120Mpa，硬度62HRC，收缩率0.3％。

实施例2：

一种高强度高耐磨塑料阀芯，其组成原料的重量份为：PFA70份、ETFE15份、纳米凹凸棒土4份、纳米白云石粉5份、纳米陶瓷粉3份、纳米氮化硅3份、玻璃纤维2份、防老剂2份、抗氧化剂0.6份、偶联剂1.2份、液体石蜡2份。