本發(fā)明屬于密封圈領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈。
背景技術(shù)：
目前，隨著新技術(shù)的發(fā)展，對于高精度、壽命長、可連續(xù)工作的超高壓液壓缸需求越來越廣泛。公知的高壓液壓缸是基于通用的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的，然而高壓液壓缸在高壓力作用下，缸體脹量較大，密封的擠入效應(yīng)損壞嚴(yán)重，在大脹縮量下，密封性能無法得到補(bǔ)償，因而用于高壓工作時(shí)，壽命短、連續(xù)工作能力差、泄漏嚴(yán)重，因此現(xiàn)有手段設(shè)計(jì)的液壓缸工作壓力較低。
聚四氟乙烯（PTFE）以其高度的化學(xué)穩(wěn)定性，極強(qiáng)的耐高、低溫性能，突出的不粘性，良好的潤滑性，優(yōu)異的電絕緣性、耐老化性，極小的吸水性等，使其在航空航天、石油化工、機(jī)械工業(yè)、電子電器、食品工業(yè)、紡織等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用．但也因其存在機(jī)械性能較差，線膨脹系數(shù)大，耐蠕變性差，耐磨損性差，硬度低，成型和二次加工困難等缺陷，使其應(yīng)用范圍受到一定的限制。為了改善和克服純PTFE的缺陷，常采用表面改性，填充改性和共混改性等手段來提高其綜合性能，其中尤以填充改性最為簡單、價(jià)格低、效果好而得以普遍采用。
本發(fā)明采用聚苯酯修飾碳納米管，再以改性填料填充，制得聚苯酯修飾碳納米-聚四氟乙烯注水泵閥門密封圈，其具有很強(qiáng)的密封性能，強(qiáng)度、低壓縮變形，耐油、耐磨、抗撕裂、耐制動液腐蝕強(qiáng)，不易老化、工作壽命長，永久變形小，成本低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的首要目的在于提供一種碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈，該碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈具有很強(qiáng)的密封性能，強(qiáng)度、低壓縮變形，工作壽命長。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈的制備方法。
一種碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈，其特征在于，所述化工泵用閥門密封圈由如下重量份的組分制備而成：四氟乙烯100份、碳納米管5-8份、苯酚8-10份、對甲基苯甲酸8-10份、膨潤土1-2份、二苯醚5-8份、鈦酸丁酯1-3份、60-70%次氯酸鈉20-25份、EDTA 20-25份、氨水40-50份、無水乙醇80-100份、改性填料15-20份、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-3份、氯化銨9-10份、尿素30-35份、水30-35份。
一種碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈，其特征在于，其制備方法包括如下步驟：
（1）碳納米管的的活化
A 碳納米管的氧化改性
先將二硫化鉬分散在60-70%次氯酸鈉溶液中，再加入碳納米管攪拌10-12h，抽濾，濾餅放入無水乙醇中超聲20-30min，在50-60℃真空干燥20-30h，的到氧化改性的碳納米管；
B 碳納米管的活化
將EDTA和氧化改性的碳納米管分散在氨水中，50-70℃，PH為5-7條件下超聲1-3h，靜置1-2h，過濾，濾餅浸入在氯化銨、尿素、水的混合液中超聲1-3h，靜置1-2h，過濾，50-60℃真空干燥20-30h，的到活性碳納米管；
（2）聚苯酯修飾碳納米管
將活性碳納米管、苯酚、對羥基苯甲酸加入二苯醚中超聲分散1-3h，在加入催化劑鈦酸丁酯，70-90℃酯化8-10h，加入膨潤土，超聲分散0.5-1h，提高反應(yīng)溫度到180-200℃進(jìn)行縮聚，縮聚20-30h，得到聚苯酯修飾碳納米管。
（3）碳納米-聚四氟乙烯密封圈的制備
先將聚苯酯修飾碳納米管進(jìn)行球磨，球磨后聚苯酯修飾碳納米管與聚四氟乙烯粉體、改性填料混合后，再將硅烷偶聯(lián)劑kh550噴灑在其中，在40～100℃下干燥，將干燥的混合原料在20～60MPa冷模壓成型，加壓速率5-10MPa/min并保壓1～30min；再將成型的產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，冷卻至室溫，即獲得本發(fā)明所制備的碳納米-聚四氟乙烯密封圈。
所述聚四氟乙烯樹脂為懸浮聚四氟乙烯樹脂，其粒徑分布為15～60μm；球磨后表面惰性的碳納米管的粒徑為10-50μm。
所述的改性填料是由下述重量份的原料組成的：黃土90-100份、氫氧化鋁粉2-3份、氮化硅6-10份、碳酸鈉10-15份、聚乙二醇1000 3-4份、十二烷基三甲基氯化銨2-3份、三硬脂酸甘油酯1-2份；
所述的改性填料通過如下方法制備得到：
將黃土在1000-1200℃下煅燒1-2小時(shí)，取出冷卻后，用濃度為3-5%的鹽酸浸泡2-3小時(shí)，再用濃度為8-10%的氫氧化鈉溶液浸泡2-3小時(shí)，水洗至中性，與碳酸鈉混合，750-800℃下煅燒30-40分鐘，冷卻后再加入氫氧化鋁粉、聚乙二醇1000、三硬脂酸甘油酯，1500-2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-15分鐘，將十二烷基三甲基氯化銨加熱至90-100℃后加入，攪拌均勻，粉碎，過篩即得所述改性填料，粒徑為30-50μm。
相比于其他的聚四氟乙烯密封圈，本發(fā)明提供的碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈，具有良好的抗擠出變形能力，優(yōu)秀的抗磨損性能，很好的安裝回彈性，使用壽命能大大提高。
具體實(shí)施方式
一種耐磨的碳納米-聚四氟乙烯注水泵閥門密封圈，其由如下重量份的組分制備而成：聚四氟乙烯100份、碳納米管5份、苯酚8份、對甲基苯甲酸8份、膨潤土2份、二苯醚5份、鈦酸丁酯2份、60-70%次氯酸鈉20份、EDTA 20份、氨水50份、無水乙醇100份、改性填料15份、二硫化鉬2份、硅烷偶聯(lián)劑kh550 2份、氯化銨10份、尿素30份、水30份。
一種碳納米-聚四氟乙烯高壓液壓缸使用往復(fù)運(yùn)動密封圈，其特征在于，其制備方法包括如下步驟：
（1）碳納米管的的活化
A 碳納米管的氧化改性
先將二硫化鉬分散在70%次氯酸鈉溶液中，再加入碳納米管攪拌10h，抽濾，濾餅放入無水乙醇中超聲30min，在60℃真空干燥30h，的到氧化改性的碳納米管；
B 碳納米管的活化
將EDTA和氧化改性的碳納米管分散在氨水中，70℃，PH為5條件下超聲1h，靜置2h，過濾，濾餅浸入在氯化銨、尿素、水的混合液中超聲2h，靜置1h，過濾，60℃真空干燥30h，的到活性碳納米管；
（2）聚苯酯修飾碳納米管
將活性碳納米管、苯酚、對羥基苯甲酸加入二苯醚中超聲分散2h，在加入催化劑鈦酸丁酯，85℃酯化8h，加入膨潤土，超聲分散0.5h，提高反應(yīng)溫度到200℃進(jìn)行縮聚，縮聚20h，得到聚苯酯修飾碳納米管。
（3）碳納米-聚四氟乙烯密封圈的制備
先將聚苯酯修飾碳納米管進(jìn)行球磨，球磨后聚苯酯修飾碳納米管與聚四氟乙烯粉體、改性填料混合后，再將硅烷偶聯(lián)劑kh550噴灑在其中，在70℃下干燥，將干燥的混合原料在50MPa冷模壓成型，加壓速率8MPa/min并保壓30min；再將成型的產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，冷卻至室溫，即獲得碳納米-聚四氟乙烯密封圈。
改性填料通過如下方法制備得到：
將黃土在1000℃下煅燒2小時(shí)，取出冷卻后，用濃度為5%的鹽酸浸泡3小時(shí)，再用濃度為8%的氫氧化鈉溶液浸泡3小時(shí)，水洗至中性，與碳酸鈉混合，800℃下煅燒30分鐘，冷卻后再加入氫氧化鋁粉、聚乙二醇1000、三硬脂酸甘油酯，1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5分鐘，將十二烷基三甲基氯化銨加熱至100℃后加入，攪拌均勻，粉碎，過篩即得所述改性填料，粒徑為30-50μm。
經(jīng)測試：拉升強(qiáng)度31MPa；斷裂伸長率250%；沖擊強(qiáng)度24.0KJ/m；彎曲強(qiáng)度30MPa；磨耗4.1mm3（負(fù)載250N，線速度2m/s，時(shí)間3分鐘）。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。