CN1033648C - 一种密封材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种密封材料及其制备方法。是以丙烯酸酯共聚物乳液为基料，配以高纯膨胀石墨，碳酸钙粉和有机溶剂而构成，用其制成的弹性密封环不易老化，使用寿命长，换装简便易行，是一种理想的密封材料。
Description
本发明涉及国际专利分类号COgk3/10的一种密封材料及制备方法。
目前在机械密封领域中，占90％以上使用的密封材料是属于接触式密封填料材料，例如CNg1106348专利中用石墨与碳纤维复合材料为编织填料，又如CN91106349用石墨与聚四氟乙烯代为编织填料，而国内外经常使用的是石棉制品及碳素纤维与聚四氟乙烯复合材料。“压缩回弹性”是接触式密封填料材料的理论依据，而这类材料弹性较差，需靠外力产生对密封装置的静部件与动部件的压强，在该压强作用下，密封材料与被密封面帮能紧密配合阻止介质外泄。靠外力产生“压缩回弹性”的密封装置属被动密封，它存在着许多缺陷，如压强不易掌握准确，或泄漏严重，或磨擦生热危害设备运行安全，对密封材料和密封面产生严重磨损，加速老化，造成维修频繁，从而成本提高，另外，如果使用碳素纤维与聚四氟乙烯复合材料，由于其制作工艺复杂，价格昂贵，而且也不能从根本上解决磨损与自磨损，因此，接触式密封材料不能实现理想的密封效果。
在机械密封领域中应用的另一种密封方式是非接触式密封，而这类方式的密封要求密封件加工精度高，换装时需将设备解体，维修成本高，占用工时长，严重影响设备运行效率。
本发明的目的在于提供一种新型的密封材料，用该材料制成的密封环，可在机械的动部件与静部件间隙中，作到密封内部介质，使介质不向外泄漏而主动密封的弹性环，它具有延伸性，可自动调节密封装置对静部件与动部件的压强，不需调整维修不需润滑，从而克服了现有技术所存在的问题，而实现了主动密封的理想效果，该密封材料制作工艺简单，价格低廉，设备换装方便，降低维修费用和工时，降低轴功率，降低能耗，通用性强，长期运行安全可靠。
根据本发明其主要组分和用量为：
1、丙烯酸酯共聚物乳液，含固量为
59.0～51.0％，用量为1～1.5重量份数。
2、膨胀石墨0.7～1重量份。
3、碳酸钙0.6～0.9重量份。
4、氨水0.05～0.1重量份。
5、有机溶剂：
邻苯二甲酸二丁酯 0.1～0.2重量份
和硅油 0.1～0.3重量份
和5～10％的聚乙烯醇溶液 0.1～0.2重量份
它们与丙烯酸酯共聚物乳液的配比分别为：
氨水∶丙烯酸酯共聚物乳液为0.05～0.1∶
1～1.5重量份
邻苯二甲酸二丁酯∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.1～0.2∶1～1.5重量份
硅油∶丙烯酸酯共聚物乳液为0.1～0.3∶
1～1.5重量份
5～10％聚乙烯醇溶液∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.1～0.2∶1～1.5重量份
水与石墨配比份为0.4～0.5∶0.7～1重量份用于本发明中的丙烯酸酯共聚物乳液其物理性能为：(表见文后)用于本发明中的高纯膨胀石墨在本发明的密封材料中起润滑作用，其颗粒大小为43～38微米。用于本发明中的碳酸钙颗粒大小为43～38微米。本发明是这样实现的，将0.05～0.1重量份氨水溶于0.4～0.6重量份水，然后依次混入碳酸钙粉0.6～0.9重量份、5～10％聚乙烯醇溶液0.1～0.2重量份与丙烯酸酯共聚物乳液1～1.5重量份混合溶液，石墨0.7～1重量份，再加入邻苯二甲酸二丁酯0.1～0.2重量份或硅油0.2～0.3份，充分搅拌，随着搅拌水分蒸发，形成半固态时再机械造粒，然后充分凉干<24小时以上>，待颗粒充分干燥后，放人通用模具中，其模具尺寸应大于使用尺寸10～20％，其挤压压力为50～100kg/cm2压实其模具的充填量2g/cm3在250°高温炉中加热30分钟，出炉后自然冷却至室温，开模按使用要求切割成型。
以下将通过实施例说明本发明：实施例1 组份 用量<重量份数>
丙烯酸酯共聚物乳液 1
高纯膨胀石墨 0.7
碳酸钙粉 0.6
水 0.3
氨水 0.05
邻苯二甲酸二丁酯 0.2实施例2 组份 用量<重量份数>
丙烯酸酯共聚物乳液 1.3
高纯膨胀石墨 0.9
碳酸钙粉 0.8
水 0.4
氨水 0.08
邻苯二甲酸二丁酯 0.1
5％～10％聚乙烯醇溶液 0.2实施例3 组份 用量<重量份数>
丙烯酸酯共聚物乳液 1.5
高纯膨胀石墨 1
碳酸钙粉 0.9
水 0.5
氨水 0.1
硅油 0.1
5％～10％聚乙烯醇溶液 0.2
实施例4
将0.05份氨水溶于0.5份水中，然后依次混入：碳酸钙粉0.9份，搅拌均匀，然后加入丙烯酸酯共聚物乳液1.5份，石墨1.0份，充分搅拌，形成半固态时，用通常方法机械造粒，充分凉干<24小时以上>
实施例5
将0.08份氨水溶于0.4份水中，然后依次混入，碳酸钙粉0.7份，5％聚乙烯醇溶液0.15份与丙烯酸共聚物乳液1.5份的混合溶液，高纯膨胀石墨1.0份，硅油0.1份充分搅拌，形成半固态时，用通常方法机械造粒，然后充分凉干制成粒度为1～2mm颗粒。
本发明与现有技术相比，其优点表现在：
1、具有延伸性，可以自动调节在密封装置静部件与动部件的压强，不需调整维修和润滑。
2、从根本上解决了密封材料与密封面的互磨损和自磨损。
3、根本解决了密封装置泄漏。
4、换装简便易行，大幅度降低设备维修费用和工时。
5、制作简单，成本低。
6、使用寿命长，不易老化。
7、适用范围广。
用本发明的密封材料制成的弹性密封环在中国国际贸易中心，国贸公寓四台生活用热水泵中安装使用已半年多，设备最大出口压力12kg/cm2，最高转速2300转/分，最高温度70℃，每日运行时间20小时，密封材料无磨损，设备无泄漏，运行正常。
| 项目品名 | 外观 | 固含量 | 粘度 | PH值 | 玻璃化温度 | 表面张力 | 比重 | 最终抗张强度 | 最终伸长率 |
| 丙酸酯共聚物乳液 | 乳白 | 60±1％ | 350厘泊 | 4.5 | 0℃ | 4.6达因/厘米 | 1.08 | 32Hpsi | 600％ |
Claims (6)
1.一种用于机械密封的密封填料材料，其特征是：粘度(pa·s×10-3)不小于100～500，含固量为59.1～61.0％的丙烯酸酯共聚物乳液1～1.5份重量份、高纯膨胀石墨0.7～1重量份、碳酸钙粉0.6～0.9重量份、及水0.3～0.5重量份、氨水0.05-0.1重量份和有机溶剂∶邻苯二甲酸二丁酯0.1～0.2重量份、硅油0.1～0.3重量份、5～10％的聚乙烯醇溶液0.1-0.2重量份；
2.根据权利要求1的密封材料的制备方法，其特征是：把0.05～0.1重量份氨水溶于0.3-0.5重量份水中，然后依次混入炭酸钙粉0.6-0.9重量份、5～10％聚乙稀醇溶液0.1-0.2份与丙烯酸酯共聚物乳液1～1.5重量份混合、加入高纯膨胀石墨0.7～1重量份、再加入邻苯二甲酸二丁酯0.1～0.2重量份或加入硅油0.1～0.3重量份，充分搅拌，使之逐渐形成半固态，通过机械挤压形成颗粒状，放入模具中，在250℃高温下加热30分钟，然后冷却至室温，出模并切割成型；
3.根据权利要求1所述的密封材料，其特征是：高纯膨胀石墨和炭酸钙粉粒度为43～38微米；
4.根据权利要求1所述的密封材料，其特征是：氨水及有机溶液与丙烯酸酯共聚物乳液的比例为：
氨水∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.05～0.1∶1～1.5重量份
邻苯二甲酸二丁酯∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.1～0.2∶1～1.5重量份
硅油∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.1～0.3∶1～1.5重量份
5～10％聚乙稀醇溶液∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.1～0.2∶1～1.5重量份
水∶丙烯酸酯共聚物乳液为
0.4～0.5∶1～1.5重量份；
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：制备过程中一次只加入一种有机溶剂或同时加入多种有机溶剂；
6.根据权利要求1所述的密封材料，其特征是：用于作为密封用弹性环。
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| CN 94109555 CN1033648C (zh) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 一种密封材料及其制备方法 |
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1994
- 1994-08-16 CN CN 94109555 patent/CN1033648C/zh not_active Expired - Fee Related
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