ES2250411T3 - Material sellante blando. - Google Patents
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Abstract
Composición para un material blando de sellado, caracterizada porque presenta la siguiente composición en porcentaje respecto a la composición total: entre el 4% y el 9% en peso de fibras fibriladas de poliaramida, menos del 60% en peso de grafito en polvo con un contenido de carbono comprendido entre el 90% y el 92% en peso y una distribución de tamaños de partícula en la que por lo menos el 85% de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaños entre 10 µm y 50 pm, aproximadamente el 30% en peso de los rellenos minerales representados por una combinación de microsílice con un contenido de SiO2 comprendido entre el 90% y el 95% en peso, un área superficial específica según el procedimiento BET comprendida entre 15 y 25 m2/g y una distribución de tamaño de partícula en la que por lo menos el 90% en peso de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaños de partícula inferior a 5 pm, y de un relleno mineral activo con un contenidode SiO2 de por lo menos el 98% en peso, un área superficial específica según el procedimiento BET comprendida entre 100 y 120 m2/g, y una distribución de tamaños de partícula en la que por lo menos el 90% en peso de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaños de partícula entre 5 pm y 50 pm, de manera que la proporción entre microsílice y relleno mineral da lugar a que el valor de área superficial específica total según el procedimiento BET se encuentre comprendida entre 45 y 55 m2/g; y opcionalmente, agentes de fricción para incrementar la fricción entre las partículas de grafito y, opcionalmente, fibras minerales biosolubles.
Description
Material sellante blando.
La presente invención se refiere a un material
sellante blando (no metal), más particularmente a composiciones para
un material sellante blando (no metal), a un procedimiento para la
preparación de las mismas, a un nuevo material sellante blando (no
metal) realizado de acuerdo con dicho procedimiento en forma planar,
tal como placas y bandas continuas, y a la utilización de las
mismas para aplicaciones técnicas e industriales, tales como juntas
para bridas, válvulas, bombas, intercambiadores de calor y vasos de
presión, para la utilización en la construcción de plantas de
generación de energía, plantas químicas y sistemas de calefacción,
en los que resulta necesario alcanzar un equilibrio óptimo entre la
estanqueidad del conjunto de sellado y la resistencia térmica, así
como la resistencia química, del material sellante utilizado.
Se ha intentado desarrollar y producir de manera
económica un material sellante mediante un procedimiento de
fabricación de papel o un procedimiento de fabricación y calandrado
de papel ambientalmente correctos, en los que el material no
contenga sustancias perjudiciales para la salud y que muestre
propiedades funcionales apropiadas cuando se utilice a temperaturas
más elevadas y que además no emita al medio ambiente sustancias
perjudiciales para la salud a niveles superiores a los
permitidos.
Con la creciente concienciación sanitaria y
medioambiental, recientemente se han empezado a utilizar en los
productos basados en elastómeros, agentes de vulcanización que no
causan la formación de N-nitrosaminas cancerígenas.
Así, en el documento DE 4038946 se da a conocer la utilización de
estos agentes de vulcanización para la fabricación de anillos
sellantes de goma, y en el documento EP 0 915 133 se da a conocer
la utilización de los mismos para la fabricación de artículos de
goma para la utilización en medicina. En la fabricación de
materiales sellantes blandos preparados a partir de una mezcla de
diferentes tipos de fibra, de ligante y de relleno, encontrándose
también entre ellos el grafito (patentes US nº 5.437.920 y US nº
4.529.653), se indican diversos aditivos, aunque no se da a conocer
la utilización de agentes de vulcanización que no formen peligrosas
N-nitrosaminas a niveles superiores a los límites
permitidos. En la patente US nº 5.437.920 se da a conocer un
material sellante, en el que mediante la utilización de entre el
0,5% y el 1,5% de fibras orgánicas no fibriladas discontinuas con
un alargamiento de rotura hasta 200ºC inferior al 2%, en
combinación con una proporción comprendida entre el 2% y el 4% de
fibras fibriladas de poliaramida y por lo menos el 60% de grafito
en polvo, se consiguen buenas propiedades térmicas (cambios pequeños
de grosor bajo carga de compresión del material a temperaturas
elevadas) del material sellante, mientras que el material sin la
utilización de fibras no fibriladas muestra cambios mayores de
grosor bajo las mismas condiciones. En la presente especificación
de patente, no se mencionan especiales ventajas ecológicas, excepto
que las composiciones de la invención no contienen amianto y que se
producen mediante procedimientos de fabricación de papel o de
fabricación y calandrado de papel sin utilización de disolventes
orgánicos.
El primer objeto de la invención es una
composición para un material sellante blando, caracterizada porque
presenta la composición siguiente en porcentaje respecto a la
composición total:
- -
- entre el 4% y el 9% en peso de fibras fibriladas de poliaramida,
- -
- menos del 60% en peso de grafito en polvo con un contenido de carbono de entre el 90% y el 92% en peso y una distribución de tamaño de partícula en la que por lo menos el 85% de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaño entre 10 \mum y 50 \mum,
- -
- por lo menos el 30% de los rellenos minerales representados por una combinación de microsílice con un contenido de SiO_{2} comprendido entre el 90% y el 95% en peso, un área superficial específica según el procedimiento BET de entre 15 y 25 m^{2}/g y una distribución de tamaño de partícula en la que por lo menos el 90% en peso de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaño de partícula de menos de 5 \mum, y un relleno mineral activo que presenta un contenido de SiO_{2} de por lo menos el 98% en peso, un área superficial específica según el procedimiento BET de entre 100 y 120 m^{2}/g y una distribución de tamaño de partícula en la que por lo menos el 90% en peso de la totalidad de las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaño de partícula de entre 5 \mum y 50 \mum, encontrándose la proporción entre microsílice y relleno mineral en un valor en el que el área superficial específica total según el procedimiento BET se encuentra comprendida entre 45 y 55 m^{2}/g, y opcionalmente, agentes de fricción para incrementar la fricción entre las partículas de grafito y, opcionalmente, fibras minerales biosolubles,
- -
- aproximadamente el 12% en peso de ligantes elastoméricos,
- -
- hasta el 2% en peso de un sistema de vulcanización en forma de pasta que contiene dibencilditiocarbamato de cinc (ZBEC) o 2-etilhexilditiofosfato de cinc (ZDT) como aceleradores de vulcanización, y
- -
- sustancias auxiliares habituales en las cantidades habituales.
Como fibras fibriladas de poliaramida se utilizan
fibras fibriladas de
poli-p-fenilentereftalamida en forma
de pulpa con un área superficial específica según el procedimiento
BET de entre 12 y 15 m^{2}/g y una longitud media de entre 1,1 y
1,7 mm, por ejemplo como las disponibles comercialmente bajo la
marca comercial Twaron®, de Twaron Products bv.
La combinación seleccionada de relleno semiactivo
(microsílice) y un relleno mineral activo, tal como se ha indicado
anteriormente, presenta un efecto de refuerzo sobre el elastómero.
El microsílice es un producto secundario en la producción del
ferrosilicio. Como relleno mineral activo se utiliza sílice amorfo
especialmente precipitado.
El microsílice ya puede actuar como agente de
fricción, sin embargo pueden utilizarse agentes adicionales, tales
como corindón con un contenido de Al_{2}O_{3} superior al 95%
en peso, o carburo de silicio con un contenido de SiC superior al
97,5% en peso y con una distribución de tamaño de partículas en la
que por lo menos el 95% en peso de las partículas presenta un tamaño
inferior a 6 \mum.
Como fibras minerales biosolubles, pueden
utilizarse fibras de lana de roca, que se han excluido de la
clasificación como cancerígenas, según la Nota Q de la Directiva de
la Comisión de la UE nº 97/69E, en la que las fibras en el ensayo
de biopersistencia a corto plazo mediante inhalación muestran que
las fibras de longitud superior a 20 \mum presentan una vida
media ponderada inferior a 10 días.
La combinación de microsílice y sílice amorfo
precipitado, cuando se utiliza como el relleno mineral activo en
una suspensión acuosa, muestra un valor de potencial zeta con el
que se consigue una retención óptima del relleno en suspensión con
las fibras de poliaramida. La proporción de equilibrio entre la
distribución de tamaño de partícula y el área superficial específica
del relleno permite conseguir una proporción óptima entre la
densidad de empaquetamiento de las partículas con las fibras y la
resistencia de los enlaces entre el ligante elastomérico y el
relleno, lo que resulta en una buena estabilidad térmica y
simultáneamente en una buena estanqueidad del material sellante.
Como rellenos también pueden utilizarse agentes de fricción para
incrementar la fricción entre las partículas de grafito, de manera
que se consigue una mejora de \sigma_{VO} (presión superficial
máxima permitida una vez introducidos) y de \sigma_{BO}
(presión superficial máxima permitida durante el trabajo, según la
norma DIN 28090-1, Statische Dichtungen für
Flanschverbindungen - Teil 1: Dichtungskennwerte und
Prüfverfahren).
Como ligantes elastoméricos se utilizan
especialmente redes, gomas sintéticas y naturales, tales como
cloropreno, neopreno, poliisopreno, poliisobutileno, goma de
butilo, goma de butadieno nitrilo (NBR), goma de butadieno nitrilo
hidrogenado (HNBR), goma de estireno butadieno (SBR), goma de
etileno propileno (EPR), goma de etileno propileno dieno (EPDR),
goma de acrilato (ACM), goma de epiclorohidrina (ECO), goma de
polietileno sulfonado (CSM), goma de butadieno nitrilo carboxilado
(XNBR), goma de butadieno nitrilo hidrogenado carboxilado (XHNBR) y
combinaciones de los mismos. Son especialmente preferentes NBR,
XNBR, HNBR y XHNBR.
El dibencilditiocarbamato de cinc (ZBEC) y el
2-etilhexilditiofosfato de cinc (ZDT) son
aceleradores de vulcanización que no forman
N-nitrosaminas perjudiciales para la salud a
niveles superiores a los límites permitidos. Se seleccionaron de
entre una selección de agentes de reticulación que según los datos
de la literatura no forman N-nitrosaminas
perjudiciales para la salud a niveles superiores a los niveles
permitidos y proporcionan una tasa y densidad de reticulación
adecuados. La selección se basó en los resultados de un análisis de
productos volátiles emitidos por materiales sellantes a temperaturas
elevadas, mediante diferentes procedimientos de análisis químico
instrumental. Mediante la utilización de dichos agentes, se
obtienen los materiales sellantes de acuerdo con la invención, que
no contienen N-nitrosaminas perjudiciales para la
salud a niveles superiores a los permitidos y que, al utilizarlos a
temperaturas elevadas, no emiten otros productos de degradación
perjudiciales para la salud a concentraciones superiores a las
permitidas.
Se preparó el sistema de vulcanización con azufre
coloidal, que es un agente de vulcanización, un acelerador de
vulcanización (ZBEC o ZDT) y un activador (ZnO), así como un agente
surfactante (sal sódica de ácido naftaleno-sulfónico
condensado) en forma de pasta, lo que permite un mezclado óptimo
con el ligante elastomérico. En caso necesario, puede utilizarse un
aditivo antirreversión, por ejemplo m-fenileno
dimaleimida, con el fin mejorar la sedimentación bajo cargas a
temperaturas elevadas.
Los aditivos habituales son materia de
conocimiento común y/o resultan evidentes a partir de la exposición
adicional de la presente invención y un experto en la materia los
añadirá según sea el propósito. Por ejemplo, agentes de
precipitación, agentes de retención, antidegradantes, aditivos
antirreversión, etc. Por ejemplo, son agentes de precipitación
adecuados el sulfato de aluminio, la poliacrilamida y el almidón
catiónico activo.
Otro objetivo de la invención es un procedimiento
para la preparación de una sustancia para la aplicación en una
máquina para papel en la fabricación de un material blando de
sellado. Este procedimiento se basa en una preparación anterior de
los componentes indicados anteriormente como composición del
material sellante y en la secuencia exactamente definida de adición
de estos componentes. En este procedimiento, se lleva a cabo una
fijación-coagulación en dos etapas del ligante
elastomérico: la primera etapa comprende una fijación parcial del
elastómero por parte de los agentes de vulcanización sobre los
rellenos minerales y las fibras de poliaramida, y la segunda etapa
comprende una fijación final con grafito en polvo.
El procedimiento según la invención comprende las
etapas siguientes en la secuencia indicada:
- a)
- desfibración de las fibras de poliaramida en un desfibrador, con el fin de obtener una suspensión acuosa con un contenido de entre el 3,5% y el 4,5% en peso de fibras, 50 a 60º SR, con un potencial zeta comprendido entre -10 y -15 mV;
- b)
- un tratamiento hidromecánico de una suspensión acuosa de rellenos minerales con una concentración comprendida entre el 45% y el 55% en peso, con la adición de entre el 0,1% y el 0,15% en peso de Na_{2}CO_{3} para mejorar la dispersibilidad hasta un potencial zeta de entre -30 y -35 mV;
- c)
- alimentación con una suspensión de fibras de poliaramida y los rellenos tratados hidromecánicamente en un recipiente de mezcla, agitación y dilución;
- d)
- mezcla uniforme de una parte de pasta de vulcanización con una parte de ligante elastomérico para la primera fijación, de manera que la cantidad del ligante elastomérico utilizada y la cantidad proporcional de la pasta de vulcanización dan lugar a una proporción R_{1} entre el volumen del ligante elastomérico y el área superficial específica total de fibras y rellenos comprendida entre 4,5 y 5,5 nm,
- e)
- alimentación con d) de un recipiente para mezclado;
- f)
- la primera fijación del ligante elastomérico con la pasta de vulcanización sobre fibras de poliaramida y rellenos minerales mediante un agente de precipitación hasta el cambio del signo del potencial zeta;
- g)
- alimentación y mezcla uniforme de grafito en polvo y dilución;
- h)
- mezclado uniforme de la segunda parte de la pasta de vulcanización en el ligante elastomérico para la segunda fijación, de manera que la cantidad de ligante elastomérico utilizado y la cantidad proporcional de pasta de vulcanización dan lugar a una proporción R_{2} entre el volumen del ligante elastomérico y el área superficial específica total de todos los componentes comprendida entre 7,5 y 8 nm;
- i)
- alimentación con h) de un recipiente para mezclado;
- j)
- la segunda fijación del ligante elastomérico con la pasta de vulcanización sobre la cantidad total de componentes mediante un agente de precipitación hasta el cambio del signo del potencial zeta.
Tras el procedimiento para la preparación de la
sustancia se lleva a cabo un tratamiento adicional habitual para
formar el material sellante final en forma planar. La sustancia en
una concentración comprendida entre el 2% y el 5% en peso se
transporta a un tamiz y la capa formada se deshidrata adicionalmente
mediante evacuación y compresión, se seca y se reticula en una
cámara de secado a una temperatura comprendida entre 110ºC y 140ºC.
Con el fin de mejorar la estanqueidad del material sellante, tras
completar la etapa de secado (contenido de humedad del 1% como
máximo), el material puede comprimirse adicionalmente en una
calandria o en una prensa plana bajo calentamiento a temperatura
elevada.
Debido a la combinación óptima en la composición
de los componentes y según la preparación de acuerdo con el presente
procedimiento, el material sellante de acuerdo con la invención
presenta las ventajas siguientes:
- -
- una combinación de microsílice y de otro relleno mineral tal como, por ejemplo, sílice amorfo precipitado y un contenido reducido de grafito (inferior al 60% en peso), así como una fijación en dos etapas del ligante elastomérico, resultan en un equilibrio óptimo entre la estabilidad térmica del material sellante y su estanqueidad; de esta manera, se consigue una estabilidad térmica adecuada del material, asimismo sin utilización de fibras discontinuas no fibriladas, mientras que mediante el procedimiento de fijación en dos etapas se consigue una regulación más fácil de las propiedades funcionales del material sellan- te;
- -
- la modificación de la composición de los rellenos minerales con un agente de fricción para potenciar la fricción entre las partículas de grafito, el corindón o el carburo de silicio resulta en una reducción de la termofluencia del material a cargas más elevadas y en una resistencia mejorada del material;
- -
- el dibencilditiocarbamato de cinc (ZBEC) y el 2-etilhexilditiofosfato de cinc (ZDT) como aceleradores de vulcanización permiten condiciones adecuadas para la reticulación, así como la fabricación inventiva de materiales sellantes que no contienen N-nitrosaminas perjudiciales para la salud a niveles superiores a los permitidos y, cuando se utilizan a temperaturas más elevadas, no emiten otros productos de degradación perjudiciales para la salud a niveles superiores a los permitidos.
La invención se ilustra en más detalle mediante
los ejemplos siguientes.
La composición de las formas de realización
preferentes de material blando de sellado de acuerdo con la
invención se proporciona en la Tabla 1 entre B y F. La composición A
es una composición de comparación. Los materiales se fabricaron en
una máquina para papel. El % en peso se refiere al total de
composición.
Ejemplo (% en peso) | A | B | C | D | E | F |
fibras de poliaramida | 8,4 | 5,0 | 8,4 | 8,4 | 8,4 | 8,4 |
grafito en polvo | 51,8 | 53,8 | 51,8 | 51,8 | 51,8 | 51,8 |
microsílice | - | 17,8 | 17,1 | 17,1 | 12,1 | 17,1 |
sílice amorfo precipitado | 11,1 | 9,4 | 9,1 | 9,1 | 9,1 | 9,1 |
caolín calcinado | 15,1 | - | - | - | - | - |
corindón/carburo de silicio | - | - | - | - | 5,0 | - |
elastómero NBR | 12,6 | 13,0 | 12,6 | 12,6 | 12,6 | - |
elastómero HNBR | - | - | - | - | - | 12,6 |
pasta de vulcanización A | - | 1,0 | 1,0 | - | 1,0 | 1,0 |
pasta de vulcanización B | 1,0 | - | - | - | - | - |
pasta de vulcanización C | - | - | - | 1,0 | - | - |
% de peso total | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Las composiciones de las pastas de vulcanización
se proporcionan en la Tabla 2. Las pastas de vulcanización B y C
contienen aceleradores que no forman N-nitrosaminas
perjudiciales para la salud a niveles superiores a los
permitidos.
Ejemplo (% en peso) | A | B | C |
azufre coloidal | 6,4 | 9,9 | 9,9 |
ZBEC | 17,7 | - | - |
ZDT | - | - | 11,2 |
dietilditiocarbamato de cinc (ZDEC) | - | 1,3 | - |
cinc de mercaptobenzotiazol (ZBMT) | - | 9,9 | - |
ZnO | 15,9 | 19,7 | 19,7 |
sal sódica de ácido sulfónico naftaleno condensado | 3,0 | 3,0 | - |
agua | 57,0 | 56,2 | 56,2 |
% en peso total | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Se llevaron a cabo las siguientes etapas de
procedimiento utilizando los componentes anteriormente indicados en
las cantidades dadas:
- a)
- desfibración de fibras de poliaramida (Twaron®, de Twaron Products bv) en un desfibrador con el fin de obtener una suspensión acuosa con el 4% en peso de fibras, de 58º SR, con un potencial zeta de -15 mV;
- b)
- un tratamiento hidromecánico de una suspensión acuosa de microsílice y sílice amorfo precipitado en un agitador-disolvedor; 300 r.p.m., tiempo de agitación: 45 minutos, proporción másica de agua/rellenos minerales de 1:1, con la adición del 0,1% en peso de Na_{2}CO_{3} hasta un potencial zeta de -30 mV;
- c)
- alimentación con una suspensión de fibras de poliaramida y rellenos tratados hidromecánicamente de un recipiente para mezclado, por ejemplo un tanque de alimentación con agitador; agitación y dilución;
- d)
- mezclado uniforme de una parte de pasta de vulcanización con una parte de ligante elastomérico para la primera fijación, de manera que la cantidad de ligante elastomérico y la cantidad proporcional de la pasta de vulcanización dan lugar a una proporción R_{1} entre el volumen de ligante elastomérico y el área superficial específica total de fibras y rellenos de 4,8 nm;
- e)
- alimentación de d) en un recipiente para mezclado;
- f)
- la primera fijación del ligante elastomérico con la pasta de vulcanización sobre las fibras de poliaramida y los rellenos minerales con sulfato de aluminio hasta el cambio del signo del potencial zeta;
- g)
- alimentación y mezclado uniforme del grafito en polvo y dilución;
- h)
- mezclado uniforme de la segunda parte de la pasta de vulcanización en el ligante elastomérico para la segunda fijación, de manera que la cantidad utilizada de ligante elastomérico y la cantidad proporcional de la pasta de vulcanización dan lugar a una proporción R_{2} entre el volumen de ligante elastomérico y el área superficial específica total de todos los componentes de 7,7 nm;
- i)
- alimentación con h) de un recipiente para mezclado;
- j)
- la segunda fijación del ligante elastomérico con la pasta de vulcanización sobre la cantidad total de los componentes con sulfato de aluminio hasta el cambio del signo del potencial zeta.
Tras el procedimiento para la preparación de la
sustancia se llevó a cabo el tratamiento adicional habitual con el
fin de obtener el material sellante final en forma plana. La
sustancia a una concentración del 4% en peso en agua se transportó
al tamiz y la capa formada se deshidrató adicionalmente mediante
evacuación y compresión, se secó y se reticuló en una cámara de
secado a 120ºC.
Los materiales sellantes de acuerdo con la
invención presentan las propiedades indicadas a continuación en la
Tabla 3. Bajo A se proporcionan las propiedades de un material
sellante de referencia, y bajo A1, las propiedades de un material
sellante fabricado a partir de la composición C, aunque mediante un
procedimiento de fijación en una etapa del ligante elastomérico con
la pasta de vulcanización sobre la cantidad total de los
componentes.
Propiedad | A | A1 | B | C | D | E |
resistencia tensil (N/mm^{2}) | 4,6 | 6,5 | 5,5 | 7,0 | 5,2 | 8,8 |
permeabilidad a los gases (mg/sm) | 1,50 | 0,75 | 0,40 | 0,50 | 0,50 | 0,45 |
cambio de grosor tras la carga de 50 N/mm^{2} (%) y el | 11,4 | 18,3 | 13,4 | 11,5 | 8,2 | 12,0 |
calentamiento de 20ºC a 300ºC (%) | ||||||
tiempo de vulcanización t_{90} a 120ºC (minutos) | 6,6 | 12,1 | 11,4 | 11,8 | 6,1 | 11,7 |
contenido de N-nitrosaminas perjudiciales para la salud | 12 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
(\mug/kg) | ||||||
contenido de sustancias volátiles a 300ºC (%) | 2,5 | 1,7 | 1,9 | 1,9 | 1,1 | 1,8 |
Claims (9)
1. Composición para un material blando de
sellado, caracterizada porque presenta la siguiente
composición en porcentaje respecto a la composición total:
- -
- entre el 4% y el 9% en peso de fibras fibriladas de poliaramida,
- -
- menos del 60% en peso de grafito en polvo con un contenido de carbono comprendido entre el 90% y el 92% en peso y una distribución de tamaños de partícula en la que por lo menos el 85% de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaños entre 10 \mum y 50 \mum,
- -
- aproximadamente el 30% en peso de los rellenos minerales representados por una combinación de microsílice con un contenido de SiO_{2} comprendido entre el 90% y el 95% en peso, un área superficial específica según el procedimiento BET comprendida entre 15 y 25 m^{2}/g y una distribución de tamaño de partícula en la que por lo menos el 90% en peso de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaños de partícula inferior a 5 \mum, y de un relleno mineral activo con un contenido de SiO_{2} de por lo menos el 98% en peso, un área superficial específica según el procedimiento BET comprendida entre 100 y 120 m^{2}/g, y una distribución de tamaños de partícula en la que por lo menos el 90% en peso de todas las partículas presenta un tamaño comprendido en el intervalo de tamaños de partícula entre 5 \mum y 50 \mum, de manera que la proporción entre microsílice y relleno mineral da lugar a que el valor de área superficial específica total según el procedimiento BET se encuentre comprendida entre 45 y 55 m^{2}/g; y opcionalmente, agentes de fricción para incrementar la fricción entre las partículas de grafito y, opcionalmente, fibras minerales biosolubles,
- -
- aproximadamente el 12% en peso de ligantes elastoméricos,
- -
- hasta el 2% en peso de un sistema de vulcanización en forma de pasta que contiene dibencilditiocarbamato de cinc (ZBEC) o 2-etilhexilditiofosfato de cinc (ZDT) como aceleradores de vulcanización, y
- -
- sustancias auxiliares habituales en cantidades habituales.
2. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque se utilizan como fibras fibriladas de
poliaramida, fibras fibriladas de
poli-p-fenilentereftalamida en forma
de pulpa que presentan un área superficial específica según el
procedimiento BET comprendida entre 12 y 15 m^{2}/g y una
longitud media comprendida entre 1,1 y 1,7 mm.
3. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque como combinación de rellenos minerales
se utiliza una combinación de microsílice y sílice amorfo
precipitado.
4. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque como fibras minerales biosolubles se
utilizan fibras de lana de roca que se encuentran excluidas de la
clasificación como cancerígenas según la Nota Q de la Directiva de
la Comisión de la UE nº 97/69E, en la que las fibras en ensayo de
biopersistencia a corto plazo mediante inhalación muestran que las
fibras de longitud superior a 20 \mum presentan una vida media
ponderada inferior a 10
días.
días.
5. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque como agente de fricción adicional se
utiliza corindón con un contenido de Al_{2}O_{3} superior al
95% en peso o carburo de silicio con un contenido de SiC superior al
97,5% en peso, y con una distribución de tamaño de partículas en la
que por lo menos el 95% en peso de las partículas presenta un
tamaño inferior a 6 \mum.
6. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque como ligante elastomérico se utiliza
goma butadieno nitrilo (NBR), goma butadieno nitrilo carboxilado
(XNBR), goma butadieno nitrilo hidrogenado (HNBR) o goma nitrilo
butadieno hidrogenado carboxilado (XHNBR).
7. Procedimiento para la preparación de una
sustancia para la aplicación en una máquina para papel en la
fabricación de un material blando de sellado, caracterizado
porque comprende las etapas siguientes de tratamiento de los
componentes según la reivindicación 1 en la secuencia indicada:
- a)
- desfibración de fibras de poliaramida en un desfibrador con el fin de obtener una suspensión acuosa con un contenido de fibras comprendido entre el 3,5% y el 4,5% en peso, de 50 a 60º SR y con un potencial zeta comprendido entre -10 y -15 mV;
- b)
- un tratamiento hidromecánico de una suspensión acuosa de rellenos minerales a una concentración comprendida entre el 45% y el 55% en peso de rellenos minerales, con la adición de entre el 0,1% y el 0,15% en peso de Na_{2}CO_{3} para mejorar la dispersibilidad hasta un potencial zeta comprendido entre -30 y -35 mV;
- c)
- alimentación con una suspensión de fibras de poliaramida y rellenos tratados hidromecánicamente de un recipiente para mezclado, agitación y dilución;
- d)
- mezclado uniforme de una parte de la pasta de vulcanización en una parte del ligante elastomérico para la primera fijación, de manera que la cantidad del ligante elastomérico utilizado y la cantidad proporcional de la pasta de vulcanización dan lugar a una proporción R_{1} entre el volumen del ligante elastomérico y el área superficial específica total de fibras y rellenos comprendida entre 4,5 y 5 nm;
- e)
- alimentación con d) de un recipiente para mezclado;
- f)
- la primera fijación del ligante elastomérico con la pasta de vulcanización sobre las fibras de poliaramida y rellenos minerales mediante un agente de precipitación hasta el cambio del signo del potencial zeta;
- g)
- alimentación y mezclado uniforme del grafito en polvo y dilución;
- h)
- mezclado uniforme de la segunda parte de la pasta de vulcanización en el ligante elastomérico para la segunda fijación, de manera que la cantidad utilizada de ligante elastomérico y la cantidad proporcional de la pasta de vulcanización dan lugar a una proporción R_{2} entre el volumen de ligante elastomérico y el área superficial específica total de todos los componentes comprendida entre 7,5 y 8 nm;
- i)
- alimentación con h) de un recipiente para mezclado;
- j)
- la segunda fijación del ligante elastomérico en la pasta de vulcanización sobre la cantidad total de los componentes mediante un agente de precipitación hasta el cambio del signo del potencial zeta.
8. Material blando de sellado,
caracterizado porque se produce según el procedimiento de la
reivindicación 7.
9. Utilización de un material blando de sellado
según la reivindicación 8 para aplicaciones técnicas e industriales,
tales como juntas para bridas, válvulas, bombas, intercambiadores
de calor y vasos de presión, para la utilización en la construcción
de plantas de generación de energía, plantas químicas y sistemas de
calefacción, en los que resulta necesario alcanzar un equilibrio
óptimo entre la estanqueidad del conjunto de sellado y la
resistencia térmica, así como la resistencia química, del material
sellante utilizado.
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