本发明涉及一种含氟聚合物密封材料。
背景技术：
现有技术中，聚四氟乙烯密封材料虽然有很多优良性能，如良好的耐腐性、耐候性、不沾、无毒、无污染和抗高低温等，但由于聚四氟乙烯分子链的螺旋排列结构导致分子间作用力极弱，分子间很容易滑动从而产生变形和蠕变现象，进而直接影响聚四氟乙烯密封件的密封能力和使用寿命。国内外研究人员普遍采用填充共混、化学改性、辐射改性等各种方法对聚四氟乙烯改性，重点关注的是结晶度调节、无定形区控制、聚四氟乙烯分子结构排列以及是否与无机填料形成网络连接点、合适分子量的PTFE树脂等。专利公开号CN103435947A公开耐磨损、低蠕变聚四氟乙烯密封材料及制备方法与应用，该专利中所用的树脂基体是悬浮聚四氟乙烯树脂，制备的聚四氟乙烯密封材料耐磨损、蠕变性能得到改善，但这些密封材料采用高密度的填料，比重大，硬度高，在化工管道中使用时因为载荷不足导致泄漏发生。专利公开号CN104558976A公开了一种氟树脂密封材料，该专利中所用的氟树脂为分散聚四氟乙烯树脂，制备的密封材料在压缩率和泄漏率得到改善，未涉及蠕变性能方面改善的技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种含氟聚合物密封材料，以克服现有技术中含氟聚合物密封垫片的硬度大、比重高、蠕变松弛现象严重、抗变形能力差、尺寸不稳定等缺点，进而解决化工行业中常见的因垫片变形引起的泄漏问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种含氟聚合物密封材料，所述含氟聚合物密封材料包括以下原材料组分及质量百分含量：
进一步，含氟聚合物采用聚四氟乙烯
进一步，所述聚四氟乙烯为分散聚四氟乙烯树脂，分散聚四氟乙烯树脂的粒径范围为350～750um。
进一步，所述硅藻土的粒径为35～60um。
进一步，其它填料采用碳纤粉、硫酸钡中的一种或两种。
本发明还公开了一种含氟聚合物密封垫片，由包括上述含氟聚合物密封材料制备而成。
本发明还公开了一种如上述的含氟聚合物密封垫片的制备方法，包括以下步骤：
1)按照各原料组分质量百分含量称取，然后用孔径为2.5mm的筛子将含氟聚合物过筛，把过筛后的含氟聚合物、硅藻土、聚苯酯和其它填料装入良好气密性的玻璃罐，在玻璃罐内加入加工助剂并注意加工助剂不得沾湿罐壁；
2)把上述装了原料的玻璃罐放在用橡皮包裹的滚动机的辊筒上，让辊筒以一定的速率和时间旋转，以确保物料混合均匀；
3)将步骤2)中的玻璃罐及物料放置在可控环境中；
4)将步骤3)得到的玻璃罐中的物料通过模具和液压装置预压成型，即预压成型件；
5)利用材料试验机和相应的模具及口模，利用挤出机将预压成型件挤出成片材；
6)将步骤5)所述的片材干燥，去除加工助剂；
7)将干燥后的片材进行烧结，即得所述含氟聚合物密封垫片。
进一步，步骤2)中滚动机的辊筒的滚动速率为30～50r/min，滚转时间为25～50min。
进一步，步骤3)中的可控环境的温度为28～31℃，放置时间为2～4h。
进一步，步骤7)中干燥后的片材烧结时的温度为365～385℃，烧结时间为1.0～4.0h。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明由于含有硅藻土，在密封材料的制备过程中，硅藻土呈竹状中空结构，比表面积大且粒径细而均匀，容易吸附含氟聚合物分子且在分子链之间形成连接点，能有效提高材料在一定压力下的抗变形能力，进而改善含氟聚合物材料的蠕变性能。且该含氟聚合物密封垫片制作工艺简单，成本低，具有较好的耐蠕变性和柔韧性。
本发明克服了现有技术中含氟聚合物密封垫片硬度大、比重高、蠕变松弛现象严重、抗变形能力差、尺寸不稳定等缺点，进而解决了化工行业中常见的因垫片变形引起的泄漏问题。
具体实施方式
本发明以下实施例中所使用的硅藻土的粒径为35～60um，加工助剂采用分馏温度在125℃以下的石油烃溶剂，含氟聚合物为粒径范围为350～750um的分散聚四氟乙烯树脂。
比较例1
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂采用型号为ISOPAR E的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
实施例1
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂采用型号为ISOPAR C的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
实施例2
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号为ISOPAR E的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
实施例3
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号为ISOPAR C的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
实施例4
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号ISOPAR E的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
比较例2
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号为ISOPAR C的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
本实施例中的其它填料为硫酸钡。
实施例5
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号为ISOPAR E的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
本实施例中的所述其它填料为硫酸钡。
实施例6
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号为ISOPAR C的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
本实施例中的其它填料为碳纤粉。
实施例7
本实施例中的含氟聚合物密封材料包括以下原料组分及质量百分含量：
所述加工助剂型号为ISOPAR C的埃克森美孚异构烷烃溶剂。
本实施例中所述其它填料为硫酸钡和碳纤粉，其中硫酸钡和碳纤粉的重量比为7:8。
由上述实施例和比较例制备而成的含氟聚合物密封垫片的制备方法，包括以下步骤：
1)按照各原料组分质量百分含量称取，然后用孔径为2.5mm的筛子将含氟聚合物过筛，把过筛后的含氟聚合物、硅藻土、聚苯酯和其它填料装入气密性良好的玻璃罐内，再在玻璃罐内加入加工助剂并注意加工助剂不得沾湿罐壁；
2)把上述装了原料的玻璃罐放在用橡皮包裹的滚动机的辊筒上，让辊筒以30r/min的滚动速率旋转，滚转时间为30min，以确保物料混合均匀；
3)将步骤2)中的玻璃罐及物料放置在温度为28～31℃的可控环境中，放置时间为2～4h；
4)将步骤3)得到的玻璃罐中的物料通过模具和液压装置预压成型，即预压成型件；
5)利用材料试验机和相应的模具及口模，利用挤出机将预压成型件挤出成片材；
6)将步骤5)所述的片材干燥，去除加工助剂；
7)将干燥后的片材进行烧结，烧结温度为365～385℃，烧结时间为1.0～4.0h，即得所述含氟聚合物密封垫片。
将上述实施例和比较例中的密封材料制成标准试样，测试蠕变松弛，测试结果如表1。
表1由上述密封材料制成的标准试样的蠕变松弛测试结果
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。