CN1844291A - 一种无石棉静密封材料及制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无石棉静密封材料及加工工艺，——用不同品种的橡胶做为粘接剂，云母、蛭石、石墨、非石棉纤维(包括有机纤维和无机纤维)做为增强材料，二氧化硅、高岭土、硫酸钡做为辅料，配合相应的防老剂、防腐剂、硫化助剂、化工助剂，经压延成型的各种用于静密封的板材、垫片和静密封制品。具有加工过程中不用溶剂、石棉纤维和污染性材料的特点。该产品具有优良的耐油性、耐酸、耐碱、防腐抗蚀性能强、防粘、密封可靠，尤其是该耐油密封板无毒、无污染、不危害人类，也不破坏环境，是一种非常有发展前途的密封材料。

Description

一种无石棉静密封材料及制品

技术领域

本发明公开一种无石棉静密封材料及制品，用于内燃机、机械设备、制冷设备及各种管道法兰进行静密封衬垫材料，属于密封材料技术领域。

背景技术

目前内燃机、机械设备、制冷设备及各种管道法兰用密封衬垫材料主要有石棉纤维橡胶板、非石棉纤维橡胶板、橡胶软木、聚四氟乙烯垫片、金属橡胶复合垫片等。因以上材料各有缺陷，如纤维橡胶板存在压缩量低、孔间隙大、易对金属件产生腐蚀且石棉纤维橡胶板中的石棉纤维对人体有害逐渐被禁用；橡胶软木材料拉伸强度底、软木与橡胶结合强度低、易吸油渗油；聚四氟乙烯垫片易发生冷流和蠕变；金属橡胶复合垫片压缩率很底，对金件精度要求较高。

发明内容

本发明公开一种无石棉静密封材料，进一步提高静密封材料的密封性能。

本发明还提供了无石棉静密封制品的加工工艺，适应于工业化生产。

本发明无石棉静密封材料，其特征在于是由以下重量配比的原料制成的：：

橡胶15％～30％、配合剂4％～10％、辅料30％～50％、

增强材料15％～40％、有机硅防粘剂1％～3％。

所述的橡胶选自：丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶中的一种或一种以上的混合物。

所述的配合剂选自：硫化剂、防老剂、促进剂、稳定剂、防腐剂、氧化锌中的两种或两种以上的混合物。

所述的辅料选自：硅灰石、高岭土、气相法二氧化硅、硫酸钡、凹凸棒粉料、膨润土粉料中的一种或一种以上的混合物。

所述的增强材料选自：多种非石棉纤维材料、云母、石墨、蛭石中的一种或一种以上混合物。

一种无石棉静密封材料制品，可用以下生产工艺得到：

烘胶：除去水分并使橡胶基本解除低温的晶态结构；

炼胶：将橡胶放入开炼机中素炼，素炼过程中加入硫磺，辊温不得超过50℃，当硫磺分散均匀后，调整辊距把橡胶压成薄片，冷却后作为母胶；

密炼：将母胶、辅料、云母、蛭石、芳纶、有机硅防粘剂和配合剂投入密炼机中进行混炼；

制板：把从密炼机出来的料放在开炼机上进行充分混炼，调整制扳机间隙，放上厚板拉薄；

裁片：按要求裁成不同规格的板材；

冲坯：根据垫片的具体形状，用刀模冲出坯料；

板硫化：把板先烘干，板面涂好防粘硅油，放入两块硫化板之间；硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，敞口烘5分钟，放三次气，打压时间为20分钟。

坯硫化：毛坯涂好硅油放入模框中，直接进入硫化机；硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，打压时间为20分钟。

冲压成型：把硫化过的板、坯和夹网坯用冲床冲压成成品件。

本发明的有益效果在于：由于采用了纳米填料(气相法二氧化硅等)和交联剂，基本消除了材料微间隙，提高了密封性能，经氮气气密封试验表明气体介质3MPa时密封性能优良；可压缩膨胀的骨架材料云母和蛭石为牛皮密封衬垫板材料提供了较高的压缩率和回弹率，能更好的弥补金件加工精度的不足；增强纤维为本产品提高了抗拉强度，有效避免了材料使用时易发生破损的缺陷；耐油胶种的极性官能团使本产品具有优良的耐油性；有机硅防粘剂赋予了本产品在拆装时的防粘特性。

具体实施方式

通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1

1、物料准备

(1)烘胶：夏季，天然胶烘干24小时，丁腈胶和氯丁胶不用烘干；冬季，天然胶烘干60～72小时，丁腈胶和氯丁胶烘干24～36小时。烘干洞温度为50～80℃。烘干的目的在于除去水分并使橡胶基本解除低温的晶态结构，便于橡胶的塑炼。

(2)配料：按配方和工艺要求，0～50克的物料用精度为0.2克的天平称量；50～1000克的物料用精度为5克的盘秤称量；1000克以上的物料用精度为200克的台秤称量。把称量好的物料按以下类别单独放置：橡胶；辅料(硅灰石4kg、高岭土4kg、气相法二氧化硅4kg、硫酸钡2.8kg)、3.6kg云母、6.4kg蛭石、3.6kg芳纶纤维；1.2kg有机硅防粘剂、2.4kg配合剂(促进剂DM0.4kg、0.4kg防老剂4010、氧化锌1.0kg；硅烷0.2kg；硫磺0.4kg)。

2、炼胶

将4kg丁腈胶、3kg天然胶和1kg氯丁胶放入辊间距约3毫米的开炼机中素炼，素炼过程中加入硫磺，辊温不得超过50℃。当硫磺分散均匀后，将辊距调至约1毫米，把橡胶压成薄片，冷却后作为母胶。

3、密炼

将母胶、辅料、云母、蛭石、芳纶、有机硅防粘剂和配合剂投入密炼机中进行混炼，过程温度不能超过120℃。待物料被炼成无飞扬的块状料后出料。

4、制板

把从密炼机出来的料放在开炼机上进行充分混炼(打四次卷、四次包)，按技术要求调好制扳机间隙，放上厚板拉薄。板材出来后测量厚度，厚度合格的转到下道工序，不和格的重新制板。(开炼机辊速为16转/分，速比为1∶1.26。制扳机辊速为16转/分，速比为1∶11)。

5、裁片

按要求裁成不同规格的板材。根据实际情况转到硫化或冲坯。

6、冲坯

根据垫片的具体形状，用刀模冲出坯料，坯料轮廓比成品垫片轮廓均匀大出3～5毫米，坯料无孔。坯料直接硫化或转入夹网工序。

7、硫化

(1)、板硫化：把板先烘干，板面涂好防粘硅油，放入两块硫化板之间。硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，敞口烘5分钟，放三次气，打压时间为20分钟。

(2)、坯硫化：毛坯涂好硅油放入模框中，直接进入硫化机。模框厚度为产品厚度。硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，打压时间为20分钟。

8、冲压成型

把硫化过的板、坯和夹网坯用冲床冲压成成品件。

实施例2

1、物料准备

(1)烘胶：夏季，天然胶烘干24小时，丁腈胶和氯丁胶不用烘干；冬季，天然胶烘干60～72小时，丁腈胶和氯丁胶烘干24～36小时。烘干洞温度为50～80℃。烘干的目的在于除去水分并使橡胶基本解除低温的晶态结构，便于橡胶的塑炼。

(2)配料：按配方和工艺要求，0～50克的物料用精度为0.2克的天平称量；50～1000克的物料用精度为5克的盘秤称量；1000克以上的物料用精度为200克的台秤称量。把称量好的物料按以下类别单独放置：橡胶；辅料(硅灰石6kg、高岭土4kg、气相法二氧化硅4kg、硫酸钡2.8kg)、4kg云母、4.8kg蛭石、3.2kg芳纶纤维；1.2kg有机硅防粘剂、2.4kg配合剂(促进剂DM0.4kg、0.4kg防老剂4010、氧化锌1.2kg；硫磺0.4kg)。

2、炼胶

将4kg丁腈胶、2.6kg天然胶和1kg氯丁胶放入辊间距约3毫米的开炼机中素炼，素炼过程中加入硫磺，辊温不得超过50℃。当硫磺分散均匀后，将辊距调至约1毫米，把橡胶压成薄片，冷却后作为母胶。

3、密炼

将母胶、辅料、云母、蛭石、芳纶、有机硅防粘剂和配合剂投入密炼机中进行混炼，过程温度不能超过120℃。待物料被炼成无飞扬的块状料后出料。

4、制板

把从密炼机出来的料放在开炼机上进行充分混炼(打四次卷、四次包)，按技术要求调好制扳机间隙，放上厚板拉薄。板材出来后测量厚度，厚度合格的转到下道工序，不和格的重新制板。(开炼机辊速为16转/分，速比为1∶1.26。制扳机辊速为16转/分，速比为1∶11)。

5、裁片

按要求裁成不同规格的板材。根据实际情况转到硫化或冲坯。

6、冲坯

根据垫片的具体形状，用刀模冲出坯料，坯料轮廓比成品垫片轮廓均匀大出3～5毫米，坯料无孔。坯料直接硫化或转入夹网工序。

7、硫化

(1)、板硫化：把板先烘干，板面涂好防粘硅油，放入两块硫化板之间。硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，敞口烘5分钟，放三次气，打压时间为20分钟。

(2)、坯硫化：毛坯涂好硅油放入模框中，直接进入硫化机。模框厚度为产品厚度。硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，打压时间为20分钟。

8、冲压成型

把硫化过的板、坯和夹网坯用冲床冲压成成品件。

Claims (6)

1、一种无石棉静密封材料，其特征在于是由以下重量配比的原料制成的：

橡胶15％～30％、配合剂4％～10％、辅料30％～50％、

增强材料15％～40％、有机硅防粘剂1％～3％。

2、根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于：所述的橡胶选自丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶中的一种或一种以上的混合物。

3、根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于：所述的配合剂是硫化剂、防老剂、促进剂、稳定剂、防腐剂、氧化锌中的两种或两种以上的混合物。

4、根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于：所述的辅料是硅灰石、高岭土、气相法二氧化硅、硫酸钡、凹凸棒粉料、膨润土粉料中的一种或一种以上的混合物。

5、根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于：所述的增强材料是多种非石棉纤维材料、云母、石墨、蛭石中的一种或一种以上混合物。

6、一种无石棉静密封材料制品，可用以下生产工艺得到：

烘胶：除去水分并使橡胶基本解除低温的晶态结构；

炼胶：将橡胶放入开炼机中素炼，素炼过程中加入硫磺，辊温不得超过50℃，当硫磺分散均匀后，调整辊距把橡胶压成薄片，冷却后作为母胶；

密炼：将母胶、辅料、云母、蛭石、芳纶、有机硅防粘剂和配合剂投入密炼机中进行混炼；

制板：把从密炼机出来的料放在开炼机上进行充分混炼，调整制扳机间隙，放上厚板拉薄；

裁片：按要求裁成不同规格的板材；

冲坯：根据垫片的具体形状，用刀模冲出坯料；

板硫化：把板先烘干，板面涂好防粘硅油，放入两块硫化板之间；硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，敞口烘5分钟，放三次气，打压时间为20分钟。

坯硫化：毛坯涂好硅油放入模框中，直接进入硫化机；硫化条件为：温度150℃，压力15Mp，打压时间为20分钟。

冲压成型：把硫化过的板、坯和夹网坯用冲床冲压成成品件。