CN102516937B

CN102516937B - 一种吸容超塑性纳米复合填料

Info

Publication number: CN102516937B
Application number: CN201110358429.4A
Authority: CN
Inventors: 姚年红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: CN102516937A

Abstract

本发明涉及密封填料技术领域，特别是一种吸容超塑性纳米复合填料及其制备方法，其配方中各组分质量百分含量为：68％～72％混合物料、18％～22％二甲基硅油、10％三氯甲烷，其混合物料中各成分质量百分含量为：50％～65％聚四氟乙烯粉、30％～48％滑石粉和2％～5％的石墨粉。本发明采用模塑用聚四氟乙烯树脂、石墨、625目滑石粉、二甲基硅油及三氯甲烷为原料，所得填料具有质地细腻柔软、弹塑性优、化学稳定性高、自润滑性好、制备方法简单和价格低廉的优点，该填料在微观下具有纳米级孔隙，在使用过程中对杂质含量在30％以下的介质不敏感，介质渗漏量≤15滴/分钟，使用寿命在半年以上，可显著提高现有劳动生产效率。

Description

一种吸容超塑性纳米复合填料

技术领域

本发明涉及密封填料技术领域，特别是一种吸容超塑性纳米复合填料。

背景技术

目前，水泵轴密封主要采用两种方式，一种是填料式密封，一种是机械式密封。由于受密封介质的温度、压力、PH、以及设备的线速度、表面粗糙度、同轴度、径跳、偏心等因素影响，密封填料要求在弹塑性好、化学稳定性高、自润滑性好的同时还要具有拆装方便、制造简单和价格低廉的优点，而上述填料的特性直接影响着密封填料的密封性能和使用寿命，能完全符合上述要求的材料尚鲜见报道。

传统泵轴密封普遍存在渗漏量大、对轴摩损严重、能耗大、维护频繁及费时费力的问题，据调查，传统盘根平均每半个月需更换一次，轴套平均每半年更换一次。对于泥浆泵的密封，跑、冒、滴、漏现象严重、更换频繁及维护费用高的问题一直未得到有效的解决；目前船舶上的水泵、水阀阀杆、舵柱、消防栓等所用密封材料大多为石墨、碳纤维、SC盘根及PTFE，受材料本身特性及介质、线速度、温度、压力等影响，船舶密封渗漏量普遍高于40滴/分钟，密封材料对轴套、阀杆的摩擦系数高达0.46，磨损严重，密封材料需定期更换，维护成本高，检修更换极不方便，严重影响生产作业进度。传统的机械密封静环摩擦面大部分为石墨环或硬质合金，其安装要求高，但使用寿命短，受设备本身同轴度、径跳、轴窜等影响，静环摩擦面容易被损坏，特别是对于杂质含量高的介质，摩擦面更易损坏，损坏后的更换需将泵完全解体，这不但增加工人劳动强度，而且增加生产成本。现有专利CN101864337A中公开的一种吸容性密封填料包含有玻璃纤维组分，经试验，该密封材料质地较硬，摩擦系数较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种吸容超塑性纳米复合填料，使密封填料在具备弹塑性好、化学稳定性高、自润滑性好和节能的优点的同时，还具有拆装方便、制备方法简单和价格低廉的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吸容超塑性纳米复合填料，通过混合配方、搅拌分粒、晾干模压及裁条压条制备，其配方中各组分的质量百分含量为：68％～72％混合物料、18％～22％二甲基硅油、10％三氯甲烷，其混合物料中各成分质量百分含量为：50％～65％聚四氟乙烯粉、30％～48％滑石粉和2％～5％的石墨粉。

所述的混合物料的质量百分含量优选为：57％的聚四氟乙烯粉、40％的滑石粉和3％的石墨。

所述的二甲基硅油为分子量为60～65万的固态物质，三氯甲烷的相对密度为1.5，滑石粉的粒度为625目。

一种吸容超塑性纳米复合填料，其制备方法有如下步骤：

(1)混合配方按质量百分比例准备物料，将混合物料放在高速搅拌器中混合均匀后中待用；

(2)搅拌分粒将二甲基硅油切成碎块与上步混合物料一起搅拌，至目测不到块状的二甲基硅油时，停止搅拌；向上步物料中加入三氯甲烷后继续搅拌，至目测混合物料完全形成3～5mm直径的小颗粒时，停止搅拌；

(3)晾干模压将上述颗粒状混合物料放置在通风处自然晾干；把晾干后的颗粒状混合物根据产品所需尺寸在四柱液压机上模压成板材，模压温度控制在85～100℃，模压次数在三层折叠模压4次，2层折叠模压1次，压力为26～29Mpa；

(4)裁条压条按照客户要求将上述板材裁成条料，再将条料在对辊机上压到所需尺寸即可包装产品。

所述的混合物料在搅拌过程中物料温度不超过70℃。

本发明的吸容超塑性纳米复合填料主要用于渔船业盘根填料密封、旋转轴密封、往复轴密封、阀杆密封、机械密封静环摩擦面和泥浆泵专用填料密封。

本发明的有益效果是：本发明采用模塑用聚四氟乙烯树脂细粉、模塑用填充石墨、625目滑石粉、二甲基硅油及三氯甲烷为原料，所得密封填料具有质地细腻柔软、弹塑性优、化学稳定性高、自润滑性好、制备方法简单和价格低廉的优点，该填料在微观上具有一定的微米和纳米级孔隙结构，在使用过程中对杂质含量在35％以下的介质不敏感，可吸附介质中杂质达到净化介质的效果，介质渗漏量≤15滴/分钟，该填料是通过其光滑表面与轴面之间形成液膜实现密封，安装后不会破坏摩擦面，对轴套无摩擦、拆装方便、节能环保且使用寿命在半年以上，可显著提高现有劳动生产效率。

具体实施方式

实施例一

一种吸容超塑性纳米复合填料，其配方中各组分的质量百分含量为：72％混合物料，18％二甲基硅油，10％三氯甲烷，其中混合物料为：57％聚四氟乙烯，40％滑石粉和3％石墨粉，其制备方法如下：

实施例二

一种吸容超塑性纳米复合填料，其配方中各组分的质量百分含量为：68％混合物料，22％二甲基硅油，10％三氯甲烷，其中混合物料为：57％聚四氟乙烯，40％滑石粉和3％石墨粉，制备方法如实施例一。

实施例三

一种吸容超塑性纳米复合填料，其配方中各组分的质量百分含量为：70％混合物料，20％二甲基硅油，10％三氯甲烷，其中混合物料为：50％聚四氟乙烯， 48％滑石粉和2％石墨粉，制备方法如实施例一。

实施例四

一种吸容超塑性纳米复合填料，其配方中各组分的质量百分含量为：70％混合物料，20％二甲基硅油，10％三氯甲烷，其中混合物料为：65％聚四氟乙烯，30％滑石粉和5％石墨粉，制备方法如实施例一。

本实施例所制备的密封材料主要应用于渔船泵、阀杆等密封、机械密封静环摩擦面和泥浆泵用填料，经检测该密封材料和对比例(CN101864337A)的相关性能如表一所示：

表一：上述四例实施例和对比例所制备的密封材料的相关性能

注：摩擦系数是指以水为润滑剂测试本发明的密封填料与钢材之间的摩擦系数。

Claims

1.一种吸容超塑性纳米复合填料，通过混合配方、搅拌分粒、晾干模压及裁条压条制备，其特征是:其配方中各组分的质量百分含量为:68%～72%混合物料、18%～22%二甲基硅油、10%三氯甲烷，其混合物料中各成分质量百分含量为:50%～65%聚四氟乙烯粉、30%～48%滑石粉和2%～5%的石墨粉；所述的二甲基硅油为分子量为60～65万的固态物质，滑石粉的粒度为625目；

所述吸容超塑性纳米复合填料的制备方法有如下步骤:

（1）混合配方按质量百分比例准备物料，将混合物料放在高速搅拌器中混合均匀后待用；

2.如权利要求1所述的一种吸容超塑性纳米复合填料，其特征是:所述的混合物料的质量百分含量优选为:57%的聚四氟乙烯粉、40%的滑石粉和3%的石墨粉。