有机膨润土改性聚四氟乙烯油封材料的制备方法

摘要

本发明涉及汽车发动机密封领域，旨在提供一种有机膨润土改性聚四氟乙烯油封材料的制备方法。该方法包括有机膨润土改性和PTFE油封制备两个步骤，制得的油封材料中各组分的质量百分比：聚四氟乙烯85-95％；有机膨润土5-15％；有机膨润土是以阳离子表面活性剂单链烷基季铵盐R-N(CH3)3+改性后得到的有机膨润土，其R基团的碳数不小于10，有机膨润土层间距d(001)不小于2nm。本发明优点：具有好的亲油性，与PTFE极性相近，因此在PTFE中分散均匀，制备的复合材料性能稳定；膨润土容易被剥离成纳米片状结构，对PTFE有纳米增强作用。磨耗量低，摩擦系数小，力学性能好，不开裂，不磨损对偶件，能在油封领域起到很好的应用。

主权项

一种有机膨润土改性聚四氟乙烯油封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、有机膨润土改性：(1)将粒径≤44μm的市售钠基膨润土加入水中制成质量百分比为10％的悬浮液，室温下搅拌活化30分钟，使矿粉在水中充分分散；(2)加热悬浮液至80℃后，加入表面活性剂单链烷基季铵盐R‑N(CH₃)₃⁺，表面活性剂与膨润土的质量比为5～10∶100；反应90分钟后，冷却至室温；(3)过滤除水，对过滤所得的固体使用去离子水洗涤3次，以除去剩余的表面活性剂；(4)洗涤后的固体在105℃条件下烘干，磨碎，即得到改性后的有机膨润土；步骤二、PTFE油封制备：(1)按照质量百分比关系为聚四氟乙烯85‑95％、有机膨润土5‑15％的要求，称取油封材料组分放入搅拌机；在10℃以下环境温度中，先按≤30转/分钟的速度搅拌5分钟，后按≥200转/分钟的速度搅拌10分钟，使原料混合均匀，同时避免聚四氟乙烯结团；(2)将混料加入到模压机中室温模压，压力25～30MPa，保压时间3～5分钟；(3)将模压后的混料放入高温炉中烧结，烧结过程控制：室温到330℃升温5h，330℃保温0.5h，330℃到370℃升温1h，370℃保温3h，370℃到220℃降温4h，220℃自然冷却到室温；(4)根据需要的造型，使用车床对烧结后的复合材料进行加工，制成符合要求的油封材料。