CN104212562A - 一种耐高温自润滑软填料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及密封材料，属于用于泵类、阀门、减速器等有旋转运动的轴杆密封材料技术领域。该耐高温自润滑软填料中各组成及其质量分数百分数为：20%～40%耐温填料、20%～30%软填料、5%～10%浸润剂、5%～15%固体润滑剂、5%～15%液体润滑剂；该耐高温自润滑软填料制备步骤为混合、搅拌、烘干、浸润、风干，最终制成该耐高温自润滑软填料。该耐高温自润滑软填料可以有效保护轴承，不会造成因预应力过大造成磨损轴承的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及密封材料，属于用于泵类、阀门、减速器等有旋转运动的轴杆密封材料技术领域。
背景技术
现有泵多采用定型规格的盘根，填入到泵的填料函中。这种密封方式虽然较为简便，能起到一定程度的效果，然而此类盘根与泵轴之间依旧存在着一定程度的摩擦，即便是摩擦系数非常小的盘根，其与轴接触处的发热量也是惊人的，因此往往需要配合冷却系统共同工作。同时长期使用对轴承磨损也是相当严重，长期使用会对轴承造成永久性的伤害。
泥状填料------也称：“注入式软填料”由新一代高性能纤维配以特殊的油脂及润滑，精制而成的高级“盘根”——软填料，任意尺寸，任意形状，极易安装，通过专用的高压枪便可直接注射，不必象传统的盘根，需要预切割，能适用任何尺寸的填料函密封。
安装软填料需要给填料一定的预应力,过轻会造成填料与轴承间的间隙,过重会造成填料与轴承挤压过紧,导致填料与轴承摩擦产生大量热并伴随泵提振动等现象的出现,因此合理施加预应力才能使填料与轴承良好配合,但是如何才能合理施加预应力,多大的力才是合适,如果预应力过大又如何避免发生上述情况呢。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种耐高温自润滑软填料及其制备方法。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种耐高温自润滑软填料,由如下的质量百分数组成:
耐温填料 20%～40%
软填料 20%～30%
浸润剂 5%～10%
固体润滑剂 5%～15%
液体润滑剂 5%～15%
其中,
所述耐温填料为硅灰、生蛭石、氧化铝、氧化铬及氧化锆中至少两种的混合物；
所述软填料为硅橡胶或酚醛树脂中的一种或两种；
所述浸润剂为三甲氧基硅烷、亚甲基硅烷或聚四氟乙烯乳液中的一种；
所述固体润滑剂为石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末或氧化锌中的一种或几种的混合物；
所述液体润滑剂为油酸异辛醇酯、油醇油酸酯或PAO聚ɑ稀烃合成油中的一种。
所述耐温填料中各成分质量百分含量为：50%～75%硅灰、25%～50%生蛭石、0～10%氧化铝、0～10%氧化铬及0～10%氧化锆。
所述硅灰的粒径为575～825目。
所述固体润滑剂中各成分质量百分含量为：20%～55%石墨、20%～45%二硫化钼、0～15%聚四氟乙烯粉末及0～10%氧化锌。
本发明的耐高温自润滑软填料的制备方法步骤如下：
（1）将捏合机升温至160℃并将所述软填料投入，搅拌15～20min；
（2）向分散釜中依次添加所述耐温填料、所述固体润滑剂和所述液体润滑剂，800转/分钟高速搅拌，混合均匀10～15min；
（3）将步骤（2）所得混合物加入到步骤（1）处理后的软填料中，充分混合搅拌直至两者之间无明显分层；
（4）将步骤（3）中得到的混合物放入烘箱中以60～120℃烘干4～8小时；
（5）将步骤（4）烘干后材料浸入所述浸润剂中12～36小时；
（6）取出步骤（5）浸润后材料风干，得到所要的耐高温自润滑软填料。
此外，在步骤（2）中混合时，以100℃加热，并冲入氮气作为保护气体。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：本发明中填料使用范围更广，适应一些高温的工作环境。此外，本发明由于自身材质及工艺原因摩擦系数较小且在一定温度调节下会有润滑的油状物质析出，进一步减小摩擦系数。且可以一定程度上减小由于预紧力过大导致摩擦系数过大造成轴部与填料摩擦产生大量热量的情况发生。
具体实施方式
实施例
本实施例的一种耐高温自润滑软填料,由如下的质量百分数组成:
耐温填料 20%～40%
软填料 20%～30%
浸润剂 5%～10%
固体润滑剂 5%～15%
液体润滑剂 5%～15%
其中,
本实施例的耐温填料为硅灰（本实施例中硅灰的质量百分数为75%）及生蛭石（本实施例中生蛭石的质量百分数为25%%）的混合物、当然还可以再加入氧化铬、氧化锆及氧化铝，本实施例中氧化铬、氧化锆及氧化铝的质量百分数均为0；
本实施例的软填料为硅橡胶，当然也可以使用酚醛树脂或是硅橡胶与酚醛树脂按1：1混合的混合物；
本实施例的浸润剂为三甲氧基硅烷，当然也可以使用亚甲基硅烷或聚四氟乙烯乳液；
本实施例的固体润滑剂为石墨（本实施例中石墨的质量百分数为55%）及二硫化钼（本实施例中二硫化钼的质量百分数为45%）的混合物，当然还可以是再加入氧化锌及聚四氟乙烯粉末，本实施例中氧化性及聚四氟乙烯粉末质量百分数均为0；
本实施例的液体润滑剂为油酸异辛醇酯，当然还可以使用油醇油酸酯或PAO聚ɑ稀烃合成油。
本实施例的耐温填料中各成分质量百分含量为：50%～75%硅灰、25%～50%生蛭石、0～10%氧化铝、0～10%氧化铬及0～10%氧化锆。
本实施例的硅灰的粒径为575～825目，优选为600目到700目之间。
本实施例的固体润滑剂中各成分质量百分含量为：石墨、二硫化钼、0～15%聚四氟乙烯粉末及0～10%氧化锌。
本发明的耐高温自润滑软填料的制备方法步骤如下：
（1）将捏合机升温至160℃并将所述软填料投入，搅拌15～20min；
（2）向分散釜中依次添加所述耐温填料、所述固体润滑剂和所述液体润滑剂，800转/分钟高速搅拌，混合均匀10～15min；在混合同时还可以以100℃加热，并冲入氮气作为保护气体；避免搅拌时与空气过分接触,减速缓慢氧化反应,使物料变质。
（3）将步骤（2）所得混合物加入到步骤（1）处理后的软填料中，充分混合搅拌直至两者之间无明显分层；
（4）将步骤（3）中得到的混合物放入烘箱中以60℃烘干2小时，再升温至80℃烘干2小时，再升温至100℃烘干2小时，最后升温至120℃烘干2小时；若步骤（2）中是加热混合则可将每个温度段的烘干时间设置为1小时；逐步升温使物料中水份逐渐减少，避免因温度过高失水过快导致物料开裂，失去使用价值的情况发生。
（5）将步骤（4）中最终烘干的材料浸入所述浸润剂中12～36小时；使得浸润剂充分渗入混合料中，填补混合料空缺，避免出现空气隙，影响之后的使用，若混料中存在空气，一旦环境温度升高，则空气隙中的空气受热膨胀，挤压该混合料，由于填料函中体积有限，一旦发生这种情况，混合填料便会向压盖或是轴承挤压，则它们接触面间相对作用力便提高，压盖面不存在摩擦问题，因此相对好点。但是轴承与填料间存在滑动摩擦，一旦面上施加的力增加，必然带来摩擦力增加摩擦剧烈的问题，而剧烈摩擦又会产生大量热，空气间隙又进一步膨胀，导致进入一个恶性循环，最终会使轴承严重磨损，带来财产损失。
（6）取出步骤（5）浸润后的材料风干48小时，得到所要的耐高温自润滑软填料。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种耐高温自润滑软填料,其特征在于,由如下的质量百分数组成:
耐温填料 20%～40%
软填料 20%～30%
浸润剂 5%～10%
固体润滑剂 5%～15%
液体润滑剂 5%～15%
其中，
所述耐温填料为硅灰、生蛭石、氧化铝、氧化铬及氧化锆中至少两种的混合物；
所述软填料为硅橡胶或酚醛树脂中的一种或两种；
所述浸润剂为三甲氧基硅烷、亚甲基硅烷或聚四氟乙烯乳液中的一种；
所述固体润滑剂为石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末或氧化锌中的一种或几种的混合物；
所述液体润滑剂为油酸异辛醇酯、油醇油酸酯或PAO聚ɑ稀烃合成油中的一种。
2.如权利要求1所述耐高温自润滑软填料，其特征在于：所述耐温填料中各成分质量百分含量为：50%～75%硅灰、25%～50%生蛭石、0～10%氧化铝、0～10%氧化铬及0～10%氧化锆。
3.如权利要求2所述耐高温自润滑软填料，其特征在于：所述硅灰的粒径为575～825目。
4.如权利要求1、2或3所述耐高温自润滑软填料，其特征在于：所述固体润滑剂中各成分质量百分含量为：20%～55%石墨、20%～45%二硫化钼、0～15%聚四氟乙烯粉末及0～10%氧化锌。
5.如权利要求1、2或3所述耐高温自润滑软填料的制备方法，其特征在于该方法步骤如下：
（1）将捏合机升温至160℃并将所述软填料投入，搅拌15～20min；
（2）向分散釜中依次添加所述耐温填料、所述固体润滑剂和所述液体润滑剂，800转/分钟高速搅拌，混合均匀10～15min；
（3）将步骤（2）所得混合物加入到步骤（1）处理后的软填料中，充分混合搅拌直至两者之间无明显分层；
（4）将步骤（3）中得到的混合物放入烘箱中以60～120℃烘干4～8小时；
（5）将步骤（4）烘干后材料浸入所述浸润剂中12～36小时；
（6）取出步骤（5）浸润后材料风干，得到所要的耐高温自润滑软填料。
6.如权利要求5所述耐高温自润滑软填料的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中混合时，以100℃加热，并冲入氮气作为保护气体。
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