盤根作為一種密封填料，憑借其有效的密封性能和維修方便，在非機(jī)械密封領(lǐng)域，得到廣泛的應(yīng)用，是目前密封領(lǐng)域的主要密封產(chǎn)品。聚四氟乙烯具有優(yōu)異的自潤(rùn)滑、耐強(qiáng)腐蝕、耐高溫和高強(qiáng)度等性能，是一種高檔密封材料。但在實(shí)際使用過程中，由于其導(dǎo)熱性能差和易磨損等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了其使用壽命和密封穩(wěn)定性能。

　　本文通過對(duì)PTFE材料的改性和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工藝的創(chuàng)新，成功研制了一種綜合性能優(yōu)良的新型石墨填充改性PTFE纖維編織盤根，與普通聚四氟乙烯纖維編織盤根相比，具有更好的耐溫性和耐磨耗性。

　　1產(chǎn)品的制備

　　石墨填充改性PTFE纖維編織盤根其制備工序如圖1所示，分別為：聚四氟乙烯纖維線的制作、線的浸漬、產(chǎn)品的編織和后處理工序。

　　圖1 石墨填充改性PTFE纖維編織盤根制備工藝流程

　　1.1纖維線的制備

　　其制備過程為：900g的聚四氟乙烯分散樹脂和100g的00號(hào)膠體石墨進(jìn)行充分混合，然后添加340mL溶劑油，放在烘箱中進(jìn)行熟化12h以上，將熟化好的粉料進(jìn)行擠出成條，經(jīng)滾筒壓延，進(jìn)行去油、拉伸、定型，制備出聚四氟乙烯帶，通過割絲處理(增大聚四氟乙烯的比表面積)，制備出網(wǎng)狀的聚四氟乙烯纖維線，其制備工藝流程如圖2所示，去油、拉伸、定型設(shè)備如圖3所示，聚四氟乙烯網(wǎng)狀纖維展開結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　圖2 聚四氟乙烯纖維線的制備工藝流程圖

　　圖3 去油、拉伸、定型設(shè)備示意圖

　　圖4 聚四氟乙烯網(wǎng)狀纖維展開結(jié)構(gòu)示意圖

　　1.2纖維線的浸漬處理

　　將聚四氟乙烯網(wǎng)狀纖維線經(jīng)過膠體石墨溶液的二次浸漬和多段烘箱的烘干，使石墨很好的附著在聚四氟乙烯網(wǎng)狀纖維表面。浸漬液配比：四氟乙烯分散乳液45%、蒸餾水17%、表面活性劑1%、水性增稠劑17%、00號(hào)石墨粉20%。其工藝參數(shù)和浸漬設(shè)備流程分別如表1和圖5所示。

　　表1網(wǎng)狀纖維線浸漬烘干工藝條件

　　序號(hào)123456

　　溫度℃110-130110-120100-110100-11095-10595-100

　　圖5 四氟纖維浸漬設(shè)備流程示意圖

　　1.3產(chǎn)品的編織

　　該產(chǎn)品使用新型多軌高速精密編織設(shè)備(見圖6)，將處理好的石墨改性聚四氟乙烯纖維線通過交叉內(nèi)鎖編織方式(見圖7)，編織成如圖8所示的盤根。

　　1-軌道 2-錠子 3-導(dǎo)向口 4-收卷機(jī)構(gòu)

　　1-軌道 2-錠子 3-導(dǎo)向口 4-收卷機(jī)構(gòu)

　　圖6 新型多軌高速精密編織設(shè)備示意圖

　　圖7 石墨填充改性PTFE纖維編織盤根示意圖

　　圖8 石墨填充改性PTFE纖維編織盤根

　　1.4編織盤根的后處理

　　為提高編織盤根的致密性和耐磨性能，將制備好的石墨填充改性PTFE纖維編織盤根毛坯通過如圖9所示的真空浸漬裝置，浸漬膠體石墨溶液，以達(dá)到俱佳的填充效果，然后經(jīng)烘干和成型處理。

　　圖9 真空浸漬裝置示意圖

　　2結(jié)果與討論

　　根據(jù)以上工藝制備了石墨填充改性PTFE纖維編織盤根，對(duì)其主要性能與普通聚四氟乙烯纖維編織盤根進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，結(jié)果如表2所示。

　　表2 研制的石墨填充改性PTFE纖維編織盤根主要技術(shù)性能

　　序號(hào)項(xiàng)目石墨填充改性PTFE纖維盤根普通聚四氟乙烯纖維盤根試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

　　1體積密度1.88g/cm31.65g/cm3JB/T6371

　　2耐溫失量(260℃)0.85%2.5%JB/T6371

　　3磨耗量0.01g0.3gJB/T6371

　　4壓縮量22.5%29%JB/T6371

　　5回彈率54.5%40.5%JB/T6371

　　6摩擦系數(shù)0.10.1JB/T6371

　　由表2可見，研制的石墨填充改性PTFE纖維編織盤根具有良好的耐溫性能、耐磨性能、壓縮回彈性能和較低的摩擦系數(shù)，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到《聚四氟乙烯編織填料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其綜合性能明顯優(yōu)于普通聚四氟乙烯纖維編織盤根。

　　3結(jié)論

　　通過引入纖維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，多次填充石墨和真空浸漬等工藝方法，成功研制出一種新型的石墨填充改性PTFE纖維編織盤根。該編織盤根在保持聚四氟乙烯材料優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，克服了聚四氟乙烯材料導(dǎo)熱性差和易磨損的缺點(diǎn)，具有可靠的密封性能可廣泛應(yīng)用于石油、化工、化纖、造紙、電力、環(huán)保、冶煉等行業(yè)中軸、泵、閥、管的動(dòng)靜密封，特別適用于強(qiáng)腐蝕和高線速度的動(dòng)態(tài)密封場(chǎng)合。

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