CN103613789A - 一种无石棉抄取密封板材及其制备方法 - Google Patents

一种无石棉抄取密封板材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无石棉抄取密封板材及其制备方法，该无石棉抄取密封板材由如下重量配比的原料制成：芳纶纤维5～10重量份；腈纶纤维5～15重量份；纤维素纤维10～30重量份；填料40～60重量份；胶乳10～30重量份；硫化助剂1～5重量份。本发明提供了一种高性能的无石棉抄取密封板材，优化了板材性能，如板材抗拉强度、密封性能、耐液体性能、蠕变松弛率。

Description

一种无石棉抄取密封板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及密封材料技术领域，特别是涉及一种无石棉抄取密封板材及其制备方法。
背景技术
国内外密封行业由石棉密封板材向无石棉密封板材转换的过程中，除了石棉原料的变化以外，性能上需要保证行业内各种工况下的使用要求。基于石棉原料和无石棉原料成分和性能上的巨大差别，由无石棉原料替代石棉原料的无石棉抄取密封板材加工及其制备方法也因此产生了巨大的差别，在国内密封行业纷纷进行研究普通无石棉抄取密封板材及其制备方法的过程中，存在很多原料分散、混合等的问题以及成品微结合差等加工方法不足导致板材性能不理想的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供无石棉抄取密封板材。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无石棉抄取密封板材，由如下重量配比的原料制成：
腈纶纤维 5～15重量份；
纤维素纤维 10～30重量份；
填料 40～60重量份；
胶乳 10～30重量份；
硫化助剂 1～5重量份。
优选的，如上所述的无石棉抄取密封板材由如下重量配比的原料制成：
腈纶纤维 8～12重量份；
纤维素纤维 15～25重量份；
填料 46～55重量份；
胶乳 15～28重量份；
硫化助剂 2～4重量份。
如上述的无石棉抄取密封板材，进一步，所述填料选自膨润土、高岭土、硅藻土和滑石粉中的一种或它们组成的混合物。
如上述的无石棉抄取密封板材，进一步，所述乳胶选自羧基丁腈胶乳、羧基丁苯胶乳和氯丁胶乳的一种或它们组成的混合物。
如上述的无石棉抄取密封板材，进一步，所述硫化助剂为胶体硫磺、氧化锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）和白炭黑的一种或它们组成的混合物。
优选的，如上所述的无石棉抄取密封板材由如下重量配比的原料制成：腈纶纤维10重量份、纤维素纤维20重量份、膨润土5重量份、高岭土30重量份、硅藻土10重量份、滑石粉10重量份、羧基丁腈胶乳10重量份、羧基丁苯胶乳6重量份、氯丁胶乳4重量份、胶体硫磺0.5重量份、氧化锌2重量份、二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）2重量份、白炭黑0.5重量份。
本发明还提供一种无石棉抄取密封板材的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；优选的，还需加入分散剂（焦磷酸钠）和改性剂（铝酸酯）。
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶，打浆30～60分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合30～60分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，调节浆料的电位平衡，利用成型器将浆料滤水成型为板材；优选的，用氯化锌溶液或氯化铁溶液调节浆料的电位为0～-10mV。
步骤7，调整硫化压延机温度为120～140度，线压力200～400千牛/米，线速度为5～15米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化。
本发明的有益效果是：提供了一种高性能的无石棉抄取密封板材，优化了板材性能，如板材抗拉强度、密封性能、耐液体性能、蠕变松弛率。本发明的无石棉抄取密封板材备方法首先在碎解、混合工序采用了先进的填料预处理改性技术，解决了常规板材制备过程各种物料悬浮性不同不易混合均匀的问题，其次该发明在打浆、配制工序解决了成型过程结合差、密度低、存在微观空隙的问题，第三该发明解决了后续加工过程压延性差硫化难的问题，解决了板材在性能上密度低、加工难、气密性差、耐液体性差的问题。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
以下实施例1-5中采用日本进口ASK1480型硫化压延机。
实施例1
实施例1所用原料为：
芳纶纤维5kg、腈纶纤维10kg、纤维素纤维20kg、膨润土5kg、高岭土30kg、硅藻土10kg、滑石粉10kg、羧基丁腈胶乳10kg、羧基丁苯胶乳6kg、氯丁胶乳4kg、胶体硫磺0.5kg、氧化锌2kg、BZ2kg、白炭黑0.5kg。
利用上述原料的制备方法如下：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶40g，打浆30～60分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合30～60分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，用重量百分比为5%的氯化锌溶液调节浆料的电位为0～-10mV，利用成型器将浆料滤水成型为板材；
步骤7，调整硫化压延机温度为130度，线压力300千牛/米，线速度为5米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化，得到实施例1的无石棉抄取密封板材。
Figure BDA0000415400640000041
实施例2
实施例2所用原料为：
芳纶纤维5kg、腈纶纤维5kg、纤维素纤维25kg、膨润土5kg、高岭土30kg、硅藻土20kg、滑石粉5kg、羧基丁腈胶乳15kg、羧基丁苯胶乳5kg、氯丁胶乳2kg、胶体硫磺0.5kg、氧化锌2kg、BZ2kg、白炭黑0.5kg。
利用上述原料的制备方法如下：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶60g，打浆30～60分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合30～60分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，用重量百分比为5%的氯化锌溶液调节浆料的电位为0～-10mV，利用成型器将浆料滤水成型为板材；
步骤7，调整硫化压延机温度为130度，线压力300千牛/米，线速度为10米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化，得到实施例2的无石棉抄取密封板材。
Figure BDA0000415400640000051
实施例3
实施例3所用原料为：
芳纶纤维5kg、腈纶纤维15kg、纤维素纤维10kg、膨润土5kg、高岭土30kg、硅藻土15kg、滑石粉5kg、羧基丁腈胶乳15kg、羧基丁苯胶乳5kg、氯丁胶乳5kg、胶体硫磺0.5kg、氧化锌2kg、BZ2kg、白炭黑0.5kg。
利用上述原料的制备方法如下：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶50g，打浆30～60分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合30～60分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，用重量百分比为5%的氯化锌溶液调节浆料的电位为0～-10mV，利用成型器将浆料滤水成型为板材；
步骤7，调整硫化压延机温度为130度，线压力300千牛/米，线速度为10米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化，得到实施例3的无石棉抄取密封板材。
Figure BDA0000415400640000061
实施例4
实施例4所用原料为：
芳纶纤维10kg、腈纶纤维8kg、纤维素纤维30kg、膨润土5kg、高岭土25kg、硅藻土8kg、滑石粉8kg、羧基丁腈胶乳15kg、羧基丁苯胶乳5kg、
氯丁胶乳10kg、胶体硫磺0.5kg、氧化锌0.5kg。
利用上述原料的制备方法如下：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶45g，打浆50分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合45分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，用重量百分比为5%的氯化铁溶液调节浆料的电位为0～-10mV，利用成型器将浆料滤水成型为板材；
步骤7，调整硫化压延机温度为120度，线压力400千牛/米，线速度为15米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化，得到实施例4的无石棉抄取密封板材。
Figure BDA0000415400640000071
实施例5
实施例5所用原料为：
芳纶纤维8kg、腈纶纤维12kg、纤维素纤维15kg、膨润土10kg、高岭土15kg、硅藻土10kg、滑石粉5kg、羧基丁腈胶乳2kg、羧基丁苯胶乳4kg、氯丁胶乳4kg、胶体硫磺0.5kg、氧化锌0.5kg、BZ0.5kg、白炭黑0.5kg。
利用上述原料的制备方法如下：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；混合时还需加入分散剂（焦磷酸钠20g）和改性剂（铝酸酯20g）。
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶55g，打浆35分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合40分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，用重量百分比为5%的氯化铁溶液调节浆料的电位为0～-10mV，利用成型器将浆料滤水成型为板材；
步骤7，调整硫化压延机温度为140度，线压力260千牛/米，线速度为10米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化，得到实施例5的无石棉抄取密封板材。
Figure BDA0000415400640000081
本发明的高性能无石棉抄取密封板材基于以上的制备方法，其检测指标在横向拉伸强度、压缩回弹率、耐液体性能和氮气密封性能上均优于其他无石棉抄取密封板材。
例如市场上相同类型的美国进口Interface无石棉板材，型号MP15，其典型的检测指标如下：
Figure BDA0000415400640000091
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无石棉抄取密封板材，由如下重量配比的原料制成：
Figure FDA0000415400630000011
2.根据权利要求1所述的无石棉抄取密封板材，其特征在于，由如下重量配比的原料制成：
3.根据权利要求1或2所述的无石棉抄取密封板材，其特征在于，所述填料选自膨润土、高岭土、硅藻土和滑石粉中的任意一种或它们组成的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的无石棉抄取密封板材，其特征在于，所述乳胶选自羧基丁腈胶乳、羧基丁苯胶乳和氯丁胶乳的任意一种或它们组成的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的无石棉抄取密封板材，其特征在于，所述硫化助剂为胶体硫磺、氧化锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌和白炭黑的任意一种或它们组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的无石棉抄取密封板材，其特征在于，由如下重量配比的原料制成：
芳纶纤维5重量份、腈纶纤维10重量份、纤维素纤维20重量份、膨润土5重量份、高岭土30重量份、硅藻土10重量份、滑石粉10重量份、羧基丁腈胶乳10重量份、羧基丁苯胶乳6重量份、氯丁胶乳4重量份、胶体硫磺0.5重量份、氧化锌2重量份、二丁基二硫代氨基甲酸锌2重量份、白炭黑0.5重量份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的无石棉抄取密封板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将水和纤维素纤维加入水力碎浆机，碎解10～30分钟；然后加入腈纶纤维，碎解5～10分钟；
步骤2，将步骤1中所得产物、填料混合均匀；
步骤3，向步骤2所得产物加入纤维分解酶，打浆30～60分钟；
步骤4，将胶乳和硫化助剂在60℃恒温反应釜中混合30～60分钟；
步骤5，将步骤4所得产物与步骤3所得产物混合均匀，获得浆料；
步骤6，调节浆料的电位平衡，利用成型器将浆料滤水成型为板材；
步骤7，调整硫化压延机温度为120～140度，线压力200～400千牛/米，线速度为5～15米/分钟，在此条件下对浆料滤水成型后的板材三向硫化。
8.根据权利要求7所述的无石棉抄取密封板材的制备方法，其特征在于，步骤6中,用氯化锌溶液或氯化铁溶液调节浆料的电位为0～-10mV。
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