專利名稱：改性tpu耐磨密封材料及其制備方法與用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的改性TPU耐磨密封材料，是通過幾種聚合物的共混而獲得的高分子聚合物材料。本發(fā)明還涉及上述材料的制備方法和用途。
背景技術：
工業(yè)泵是許多工礦場所用于輸送介質的重要輸送工具，在工業(yè)泵中為了使輸送的介質與工業(yè)泵的電機密封隔離，都需要對泵軸進行密封，以防輸送介質進入電機內損壞電機，引起事故。通常泵軸的密封都采用聚四氟乙烯(PTEE)或橡膠作為密封圈，但對于有些介質(如海水)采用現(xiàn)有的密封材料卻不能滿足要求，對于接觸介質為海水的水泵(如150LCZ-50型)軸套，過去一般采用PTEE或橡膠材料。雖然，PTEE材料磨擦系數低，但由于彈性和剛性差，在較高“PV”值的工況條件下極易產生蠕變而損壞。如果用普通橡膠(如丁苯、丁腈、氯丁)雖然彈性好，但由于耐腐蝕性能和耐老化性能均不理想，若采用價格較高的硅、氟特種橡膠，但由于機械性能較差無法應用。因此，采用以上兩種材料制成的軸套在該類水泵上無法滿足工況條件的使用要求。
因此，很有必要對現(xiàn)有海水水泵的軸套密封加以改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有海水水泵的軸套密封的不足，提供一種新型海水水泵的軸套密封材料，該材料能滿足海水水泵軸套密封的要求。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種海水水泵軸套密封材料的制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述材料的用途。
本發(fā)明所采取的技術方案是采用TPU顆粒料與ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)顆粒料混合，利用TPU材料耐磨性能優(yōu)良、彈性和柔軟性好，以及ABS材料硬度高、剛性好的特點，以TPU粒料和ABS粒料為主料，以超細微粉為輔料，經過共混造粒、干燥、模壓制出適合海水水泵軸套使用的密封材料，具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料100份ABS粒料20-35份超細微粉0-15份本發(fā)明材料的制作工藝為 A.首先將TPU粒料和ABS粒料按所定比例配料；為了降低產品的摩擦系數，還可以在配料中加入0-15份超細(UF)微粉；B.將TPU粒料和ABS粒料進行共混造粒；共混工藝條件為原料干燥100-110℃；共混溫度 I160-165℃ II170-175℃ III170-175℃口模170℃；螺桿轉速8-20轉/分；3、干燥處理將共混出來的粒料送入干燥箱，用100-110℃干燥3小時以上，即獲得所需的材料。
通過上述工藝和配方制出的彈性材料可達到如下表1所列性能指標表1

用上述材料通過模壓成型可以制造各種形狀的密封件，尤其是制作海水泵軸套密封件，具體工藝步驟是1、清潔模具，烘好脫模劑2、原料干燥100-110℃ 3小時以上3、加料量根據制品重量估算。
4、壓制工藝，工藝要求(1)模具在冷壓機上將原料盡量壓實；(2)模具在熱壓機上加熱到180-195℃，在加熱過程中排氣不少于3次(加熱主要靠電熱圈，上、下模板溫度控制在180-190℃左右，以防色差；熱壓壓力以有利于塑化和排氣為準)；(3)保溫溫度為185-190℃(或180-185℃)，時間為60-70分鐘保溫前期還需排幾次氣；(4)模具移至冷壓機在不溢料的情況下迅速加壓至2-3Mpa恒壓；
(5)恒壓到模具冷卻至60℃以下脫模。
本發(fā)明的材料既有高硬度、又有高彈性這種性能是普通塑料或橡膠所沒有的。同時該產品具有非常優(yōu)異的耐磨性能，它的耐磨性能要比橡膠高十倍以上，并且能在短期的干磨擦和有少量堅硬雜質存在的惡劣環(huán)境下正常工作。所以非常適合應用在船泊、汽車制造、化工等行業(yè)用于制造機械傳動件、化工配件、防滑輪胎、鞋底、薄膜制品、人造革以及電線、電纜等多種“工況”條件應用。尤其是適合作為海水水泵的軸套密封材料。具有如下特點1、優(yōu)異的耐磨性和低溫柔性。
2、高彈性且壓縮永久變形小。
3、較高的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度，是一類強韌材料。
4、耐溶劑、耐油、耐水解、抗霉菌、化學穩(wěn)定性及耐環(huán)境性能好。
5、通過配方調整可獲得不同硬度和彈性的制品。
具體實施例方式
下面將結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于實施例所描述的范圍。
實施例一采用TPU顆粒料與ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)顆粒料混合，制備海水泵軸套密封件，以TPU粒料和ABS粒料為主料，以超細微粉為輔料，經過共混造粒、干燥、模壓制出適合海水水泵軸套使用的密封材料，具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料100份
ABS粒料 20份超細微粉 15份將上述兩種材料按如下制作工藝制備 1、首先將TPU粒料和ABS粒料按所定比例配料；2、在配料中加入15份超細(UF)微粉；3、將TPU粒料和ABS粒料進行共混造粒；共混工藝條件為原料干燥100℃；共混溫度 I160-165℃ II170-175℃ III170-175℃口模170℃；采用雙螺桿機擠出機共混，螺桿轉速16轉/分；制得所需的原料；4、將共混造粒進行模壓成型；具體工藝步驟是1)清潔模具，烘好脫模劑2)原料干燥100-110℃ 3小時以上3)加料量(壓制得產品尺寸為82×59×100mm)稱量300克*。
4)壓制工藝(1)模具在冷壓機上將原料盡量壓實；(2)模具在熱壓機上加熱到180℃，在加熱過程中排氣不少于3次(加熱主要靠電熱圈，上、下模板溫度控制在180℃左右，以防色差；熱壓壓力以有利于塑化和排氣為準)；(3)保溫溫度為180-185℃，時間為60-70分鐘保溫前期還需排幾次氣；(4)模具移至冷壓機在不溢料的情況下迅速加壓至2-3Mpa恒壓；(5)恒壓到模具冷卻至60℃以下脫模，即制得所需的海水泵軸套密封件。
按照此方法制出得海水泵軸套密封件具有很高得耐磨性能，而且有較高的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度，耐溶劑、耐油、耐水解、抗霉菌、化學穩(wěn)定性及耐環(huán)境性能適中。
實施例二采用TPU顆粒料與ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)顆粒料混合，制備海水泵軸套密封件，以TPU粒料和ABS粒料為主料，以超細微粉為輔料，經過共混造粒、干燥、模壓制出適合海水水泵軸套使用的密封材料，具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料100份ABS粒料35份超細微粉 7份將上述兩種材料按如下制作工藝制備 1、先將TPU粒料和ABS粒料按所定比例配料；2、在TPU粒料和ABS粒料的配料中加入7份超細(UF)微粉；3、將TPU粒料和ABS粒料進行共混造粒；共混工藝條件為(1)原料干燥100℃；
(2)共混溫度 I160-165℃ II170-175℃ III170-175℃口模170℃；(3)采用單螺桿機擠出機共混，螺桿轉速16轉/分；制得所需的原料；共混造粒進行模壓成型的工藝與實施例一是一樣的。按照此方法制出得海水泵軸套密封件具有很高得耐磨性能適中，但有較高的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度，耐溶劑、耐油、耐水解、抗霉菌、化學穩(wěn)定性及耐環(huán)境性能適中。
實施例三采用TPU顆粒料與ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)顆粒料混合，制備海水泵軸套密封件，以TPU粒料和ABS粒料為主料，以超細微粉為輔料，經過共混造粒、干燥、模壓制出適合海水水泵軸套使用的密封材料，具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料100份ABS粒料25份超細微粉 9份將上述兩種材料按如下制作工藝制備 1、首先將TPU粒料和ABS粒料按所定比例配料；2、在TPU粒料和ABS粒料的配料中加入9份超細(UF)微粉；3、將TPU粒料和ABS粒料進行共混造粒；共混工藝條件為(1)原料干燥100℃；
(2)共混溫度 I160-165℃ II170-175℃ III170-175℃口模170℃；(3)采用單螺桿機擠出機共混，螺桿轉速16轉/分；制得所需的原料；共混造粒進行模壓成型的工藝與實施例一是一樣的。按照此方法制出得海水泵軸套密封件具有很高得耐磨性能、拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度，以及耐溶劑、耐油、耐水解、抗霉菌、化學穩(wěn)定性及耐環(huán)境性能均適中。
實施例四采用TPU顆粒料與ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)顆粒料混合，制備海水泵軸套密封件，材料重量份配比為TPU粒料100份ABS粒料30份超細微粉 0份將上述兩種材料按如下制作工藝制備TPU粒料+ABS粒料→共混造?！稍铩?、首先將TPU粒料和ABS粒料按所定比例配料；2、直接將TPU粒料和ABS粒料進行共混造粒；共混工藝條件為(1)原料干燥100℃；(2)共混溫度I160-165℃ II170-175℃ III170-175℃口模170℃；(3)采用單螺桿機擠出機共混，螺桿轉速16轉/分；制得所需的原料；共混造粒進行模壓成型的工藝與實施例一是一樣的。按照此方法制出得海水泵軸套密封件具有很高得耐磨性能適中，但有較高的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度，耐溶劑、耐油、耐水解、抗霉菌、化學穩(wěn)定性及耐環(huán)境性能也十分好。
通過上述工藝和配方制出的海水泵軸套密封件所達到性能指標如下表2所式表2

權利要求
1.改性TPU耐磨密封材料，采用TPU顆粒料與ABS顆粒料混合，利用TPU材料耐磨性能優(yōu)良、彈性和柔軟性好，以及ABS材料硬度高、剛性好的特點，其特征在于以TPU粒料和ABS粒料為主料，以超細微粉為輔料，經過共混造粒、干燥、模壓制出適合海水水泵軸套使用的密封材料，具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料 100份ABS粒料 20-35份超細微粉 0-15份。
2.如權利要求1所述的彈性體材料，其特征在于具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料 100份ABS粒料 35份超細微粉 7份。
3.如權利要求1所述的彈性體材料，其特征在于具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料 100份ABS粒料 20份超細微粉 15份。
4.如權利要求1所述的彈性體材料的制備方法，其特征在于本發(fā)明材料的制作工藝為A.首先將TPU粒料和ABS粒料按所定比例配料；為了降低產品的摩擦系數，還可以在配料中加入7-15份超細微粉；B.將TPU粒料和ABS粒料進行共混造粒；共混工藝條件為原料干燥 100-110℃，干燥3小時以上共混溫度 I160-165℃、II170-175℃、III170-175℃、口模170℃；螺桿轉速 8-20轉/分。
5.如權利要求1所述材料的用途，其特征在于所述的材料用于制備海水泵軸套密封件。
6.如權利要求5所述材料的用途，其特征在于所述材料的比重為1.14-1.18G/cm3，抗張強度為35.0-41.0Mpa，伸長率為390-450％，阿克隆磨耗為0.02-0.03cm3/1.61公里，回彈率為18-27％，硬度為93-97邵氏。
全文摘要
改性TPU耐磨密封材料及其制備方法與用途，采用TPU顆粒料與ABS顆粒料混合，利用TPU材料耐磨性能優(yōu)良、彈性和柔軟性好，以及ABS材料硬度高、剛性好的特點，將兩種材料通過合理的搭配，通過TPU粒料加ABS粒料、共混造粒、干燥、模壓選出適合海水水泵軸套使用的密封材料，具體材料的組成和重量份配方為TPU粒料100份、ABS粒料20－35份、超細(UF)微粉0－15份。
文檔編號C08L75/04GK1818001SQ20061003133
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權日2006年3月13日
發(fā)明者孫生鈞, 曾維楚 申請人:株洲市宏大高分子材料廠