[发明专利]一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及耐压耐磨密封材料技术领域，具体涉及一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料及其制备方法，该耐压耐磨PTFE/Cu复合材料包括如下原料：PTFE、铜粉、增强纤维、碳黑、白炭黑和润滑剂。该复合材料特别适用于破碎锤设备中作密封圈，该PTFE复合材料具有优良的自润滑性、韧性、耐压性、耐磨性、耐高低温性能，防止使用过程中出现断裂现象，使用寿命长，降低破碎锤设备的维修次数和成本，还避免依赖于进口密封材料而增加使用成本。

技术领域

本发明涉及耐压耐磨密封材料技术领域，具体涉及一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)具有优异的耐高低温、耐腐蚀、耐老化、高绝缘、不粘、自润滑等性能，但由于尺寸稳定性差、导热性能差、硬度低、易磨损、尤其在载荷下呈现较大的冷流性(蠕变)，使它在机械承载、摩擦磨损和密封润滑等领域的应用受到限制。

对于大型油压设备而言，特别是破碎锤设备，其使用密封圈(又叫耐磨环)已达到破碎锤油封的目的，然而现有的密封圈在破碎锤工作过程中因振动频率高和压力大容易使密封圈磨损或断裂导致漏液，使用寿命短，增加了设备维修次数和成本。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料，特别适用于破碎锤设备中作密封圈，该PTFE复合材料具有优良的自润滑性、韧性、耐压性、耐磨性、耐高低温性能，防止使用过程中出现断裂现象，使用寿命长，降低破碎锤设备的维修次数和成本，还避免依赖于进口密封材料而增加使用成本。

本发明的另一目的在于提供一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产；该制备方法结合特定的原料及比例，可大大延长本发明PTFE复合材料的使用寿命，避免使用过程中出现断裂现象。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐压耐磨PTFE/Cu复合材料，包括如下重量份的原料：

本发明的耐压耐磨PTFE/Cu复合材料，以本身具有自润滑性、耐高低温的PTFE和强度高的铜粉作为主要原料，再混入增强纤维、碳黑、白炭黑和润滑剂等填料，共同作用提高PTFE复合材料的自润滑性、韧性、耐压性、耐冲击性能、耐磨性、耐液压油、防水、抗老化、耐腐蚀、耐200℃高温、耐-150℃低温；其中，铜粉与PTFE结合可改善复合材料的耐磨性、抗蠕变性、刚性等物理性能，提高其抗压强度，控制铜粉的重量份在30-40份，避免了铜粉过高既容易刚性过大而碎裂又增加原料成本。增强纤维均匀分布于复合材料中承受载荷的磨损，增强纤维本身又具有优异的耐磨损性，进一步提高复合材料的耐磨损性，其导热性好，可防止复合材料在磨损过程中因温度升高而塑性变形，提高复合材料的高温耐磨性；同时，增强纤维的模量高，可防止因复合材料在磨损过程中受到应力和切向摩擦力的反复作用使复合材料中的应力集中而产生裂纹。碳黑在复合材料中起补强、增韧和防老化作用，其与PTFE结合能改善PTFE断面的带状结构，使其连成一体，还能改善复合材料受磨损后的表面、消除犁削和黏着磨损的痕迹，是复合材料的表面保持光滑。白炭黑在复合材料中发挥轻质、高强度、耐腐蚀作用，而且白炭黑的高流动性，使复合材料的表面更加致密细洁，摩擦系数更小；白炭黑与碳黑共同作用增加复合材料的韧性，结合铜粉的刚性，三者协同作用既提高复合材料的抗拉强度防止复合材料断裂，又能保证复合材料抗压强度。

该复合材料特别适用于破碎锤设备中作密封圈，该PTFE复合材料具有优良的自润滑性、韧性、耐压性、耐磨性、耐高低温性能，防止使用过程中出现断裂现象，使用寿命长，降低破碎锤设备的维修次数和成本，还避免依赖于进口密封材料而增加使用成本。

优选的，所述PTFE的密度为2.1-2.2g/cm³，所述PTFE为目数在300-600目的聚四氟乙烯粉末。