RU2406611C2

RU2406611C2 - It-plate

Info

Publication number: RU2406611C2
Application number: RU2008140977/04A
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Васильев (RU); Сергей Евгеньевич Васильев
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2010-12-20
Also published as: RU2008140977A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to it-plate used to produce gaskets to be incorporated with seal assemblies with flat sealed surfaces. IT-plate consists of several layers of polymer composite material made up of rubber vulcanisate matrix containing particles of filler of powder alumina, and/or china-clay, and/or asbestos fibres, and/or polyaramid fibres. Peripheral it-plate layers feature thickness of 0.02-0.06 mm, while three central layers are 0.06-0.09 mm-thick. Note that said peripheral and central layers have different thickness.

EFFECT: higher efficiency of thick sheet production.

1 cl

Description

Заявляемое изобретение относится к паронитам и различным прокладкам из них, предназначенным для эксплуатации в уплотнительных узлах с плоскими уплотняемыми поверхностями, в процессе эксплуатации которых паронит подвергается термическим и механическим нагрузкам.The claimed invention relates to paronites and various gaskets of them, intended for use in sealing units with flat sealing surfaces, during the operation of which paronite is subjected to thermal and mechanical stresses.

Аналогом заявляемого изобретения является паронит, содержащий несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, внутри которой размещены дисперсные частицы и волокна наполнителей (см. Шанин Н.И. и др. Производство асбестовых технических изделий. - Л.: Химия, 1983 г., сс.185-194). Существенные признаки аналога «несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные частицы и волокна наполнителей», совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is paronite containing several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, inside which dispersed particles and filler fibers are placed (see Shanin NI and others. Production of asbestos technical products. - L .: Chemistry, 1983 city, pp. 185-194). The essential features of the analogue "several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which dispersed particles and filler fibers are placed", coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является снижение уплотнительных свойств паронита при многократных сжатиях в процессе эксплуатации из-за нарушения монолитности материала паронита в результате разрушения полимерной матрицы композиционного материала слоев и, соответственно, снижение герметичности уплотнения.A disadvantage of the analogue is the decrease in the sealing properties of paronite during repeated compressions during operation due to the violation of the monolithicity of the paronite material as a result of the destruction of the polymer matrix of the composite material of the layers and, accordingly, the decrease in the tightness of the seal.

Аналогом заявляемого изобретения является паронит, содержащий несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные частицы и волокна наполнителей, при этом все слои или некоторые из слоев паронита выполнены с разной эластичностью (см. патент РФ №2227097, МПК⁷ B32B 33/00, 2004 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные частицы и волокна наполнителей» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is paronite containing several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which dispersed particles and filler fibers are placed, while all layers or some of the layers of paronite are made with different elasticities (see RF patent No. 2227097, IPC ⁷ B32B 33/00, 2004). The essential features of the closest analogue “several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which dispersed particles and filler fibers are placed” coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога также является снижение уплотнительных свойств паронита в процессе эксплуатации из-за нарушения монолитности материала паронита, следствием чего может явиться разрушение одного или нескольких слоев паронита и, в дальнейшем, протечки уплотняемой среды.A disadvantage of the analogue is also a decrease in the sealing properties of paronite during operation due to the violation of the monolithicity of the paronite material, which may result in the destruction of one or more layers of paronite and, in the future, leakage of the medium to be sealed.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является паронит, содержащий несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные частицы и волокна наполнителей, при этом толщина слоев паронита выбрана из соотношения 0,005L≤H≤0,2L, где H - толщина слоя, равная 0,025-0,06 мм; L - длина волокон волокнистого наполнителя, равная 0,4×4,0 мм (см. патент РФ №2176188, МПК⁷ B32B 33/00, 2001 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные частицы и волокна наполнителей» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The closest analogue of the claimed invention is paronite containing several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which dispersed particles and filler fibers are placed, while the thickness of the paronite layers is selected from a ratio of 0.005L≤H≤0.2L, where H - layer thickness equal to 0.025-0.06 mm; L is the length of the fibers of the fibrous filler, equal to 0.4 × 4.0 mm (see RF patent No. 2176188, IPC ⁷ B32B 33/00, 2001). The essential features of the closest analogue “several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which dispersed particles and filler fibers are placed” coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком наиболее близкого аналога является низкая производительность процесса изготовления толстых листов паронита (с толщиной более 1,5 мм), требующих большого количества наслоек, а также недостаточная восстанавливаемость после снятия нагрузки центральных слоев паронита, в результате чего снижается уплотнительная способность прокладки.A disadvantage of the closest analogue is the low productivity of the manufacturing process of thick sheets of paronite (with a thickness of more than 1.5 mm), requiring a large number of layers, as well as insufficient recoverability after unloading the central layers of paronite, which reduces the sealing ability of the gasket.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности процесса изготовления толстых листов паронита с одновременным повышением уплотнительной способности паронита (прокладки) за счет повышения восстанавливаемости после снятия нагрузки центральных слоев паронита.The problem to which the invention is directed, is to increase the productivity of the process of manufacturing thick sheets of paronite with a simultaneous increase in the sealing ability of paronite (gaskets) by increasing the recoverability after unloading the central layers of paronite.

Для достижения указанного технического результата в пароните (и прокладке из него), содержащем несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены частицы и волокна наполнителей, периферийные слои выполнены с толщиной 0,02ч0,06 мм, а центральный слой (или несколько центральных слоев) с толщиной более 0,06 мм.To achieve the specified technical result in paronite (and gasket from it) containing several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which particles and fibers of fillers are placed, the peripheral layers are made with a thickness of 0.02-0.06 mm, and the central layer (or several central layers) with a thickness of more than 0.06 mm.

Существенные признаки заявляемого изобретения «периферийные слои выполнены с толщиной 0,02×0,06 мм, а центральный слой (или несколько центральных слоев) с толщиной более 0,06 мм» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed invention "the peripheral layers are made with a thickness of 0.02 × 0.06 mm, and the central layer (or several central layers) with a thickness of more than 0.06 mm" are distinctive from the characteristics of the closest analogue.

Паронит содержит несколько слоев из полимерного композита, включающего матрицу из вулканизата каучука, в которой размещены частицы порошкообразного наполнителя (единственного или представляющего собой смесь различных дисперсных наполнителей) и волокнистого наполнителя (или нескольких волокнистых наполнителей). В качестве порошкообразного наполнителя могут использоваться глинозем, каолин и другие порошки или их смеси. В качестве волокнистого наполнителя могут использоваться асбест, полиарамидные и другие волокна или их смеси. При этом толщина слоев паронита различная, центральный слой или несколько центральных слоев имеют толщину более 0,06 мм каждый, а периферийные слои имеют толщину от 0,02 до 0,06 мм каждый. Преимущественная толщина каждого из центральных слоев 0,07-0,1 мм. Эластичность материала слоев приблизительно одинакова для всех слоев.Paronite contains several layers of a polymer composite, including a matrix of rubber vulcanizate, in which particles of a powdery filler (a single or a mixture of various dispersed fillers) and a fibrous filler (or several fibrous fillers) are placed. Alumina, kaolin and other powders or mixtures thereof can be used as a powder filler. As fibrous filler can be used asbestos, polyaramide and other fibers or mixtures thereof. The thickness of the paronite layers is different, the central layer or several central layers have a thickness of more than 0.06 mm each, and the peripheral layers have a thickness of 0.02 to 0.06 mm each. The preferred thickness of each of the central layers is 0.07-0.1 mm. The elasticity of the material of the layers is approximately the same for all layers.

Основной составной частью паронита является асбест, обладающий стойкостью к действию кислот и щелочей (40-80%).The main component of paronite is asbestos, which is resistant to acids and alkalis (40-80%).

В качестве связующего для паронитов используются в основном синтетические и реже натуральные каучуки (10-20%).As a binder for paronites, mainly synthetic and less commonly natural rubbers (10-20%) are used.

С целью повышения качества паронита, в первую очередь плотности и прочности, увеличения стойкости к действию уплотняемых сред, в рецептуру паронита вводят различные порошкообразные наполнители. При введении в состав паронита наполнителей улучшаются и технологические свойства паронитовых смесей, в частности вальцуемость паронита. Наиболее широко в паронитовом производстве применяют следующие наполнители:In order to improve the quality of paronite, primarily density and strength, increase the resistance to the action of sealed media, various powdery fillers are introduced into the paronite formulation. When fillers are introduced into the composition of paronite, the technological properties of paronite mixtures are improved, in particular, the rollability of paronite. The following fillers are most commonly used in paronite production:

каолин - для увеличения прочности и повышения маслостойкости (5-10%);kaolin - to increase strength and increase oil resistance (5-10%);

барит - при изготовлении специальных кислото- и щелочестойких паронитов (10-40%);barite - in the manufacture of special acid and alkali-resistant paronites (10-40%);

сурик железный - для облегчения процесса вальцевания паронитов, повышения их температуростойкости и стойкости к действию некоторых сред (5-10%);red minium iron - to facilitate the process of rolling paronites, increase their temperature resistance and resistance to the action of certain media (5-10%);

окись алюминия (глинозем) - для повышения температуростойкости паронита, прочности и стойкости к действию различных агрессивных сред, минеральных и органических кислот и т.д.;aluminum oxide (alumina) - to increase the temperature resistance of paronite, strength and resistance to various aggressive environments, mineral and organic acids, etc .;

графит скрытокристаллический (аморфный) - для снижения прилипаемости паронита к уплотняющим поверхностям фланцев (5-10%);cryptocrystalline graphite (amorphous) - to reduce the adhesion of paronite to the sealing surfaces of the flanges (5-10%);

технический углерод марки ПМ-15 - как малоактивный наполнитель и краситель (1-10%);PM-15 carbon black - as a low-active filler and dye (1-10%);

магнезия жженая техническая - как термостойкий наполнитель для некоторых марок паронита.burnt technical magnesia as a heat-resistant filler for some brands of paronite.

В состав паронитов входят также вулканизующие агенты, ускорители вулканизации, активаторы, противостарители, а в необходимых случаях фунгициды.Paronites also include vulcanizing agents, vulcanization accelerators, activators, antioxidants, and, if necessary, fungicides.

Для обеспечения более равномерного распределения всех компонентов в паронитовой массе, лучшего смачивания поверхности асбестовых волокон и наполнителей в паронитовом производстве используется раствор каучука в соответствующем растворителе (бензин БР-1, БР-2, этилацетат).To ensure a more uniform distribution of all components in the paronitic mass, better wetting the surface of asbestos fibers and fillers in the paronitic production, a solution of rubber in an appropriate solvent (gasoline BR-1, BR-2, ethyl acetate) is used.

Сера используется в качестве вулканизующего агента практически для всех каучуков, за исключением фторкаучуков. В производстве прокладочных материалов применяется природная сера, получаемая при переработке серных руд, и газовая, получаемая из сероводорода при плавке медных колчеданов и очистке газов или сероводорода. Для производства прокладочных материалов требуется сера в тонкодисперсном состоянии. Обычно применяют молотую серу.Sulfur is used as a curing agent for almost all rubbers, with the exception of fluororubber. In the production of cushioning materials, natural sulfur is used, obtained from the processing of sulfur ores, and gas, obtained from hydrogen sulfide during the smelting of copper pyrites and the purification of gases or hydrogen sulfide. The production of cushioning materials requires sulfur in a finely divided state. Ground sulfur is usually used.

Сера - желтое порошкообразное вещество с температурой плавления 112,8°C, плотностью 2,07 г/см³; растворяется в каучуках при температуре 140°C (10 г серы на 100 г каучука). При изготовлении резиновой смеси в резиносмесителе во избежание подвулканизации смеси серу обычно вводят не в резиносмеситель, а в смеситель при изготовлении паронитовых масс. Только при равномерном распределении серы в паронитовой массе можно получить однородный по физико-механическим показателям паронит. Одной из причин брака паронита может служить комкование серы при изготовлении паронитовой массы. Основной причиной комкования является загрузка серы комками и неудовлетворительное перемешивание в смесителе. При хранении паронитов сера выделяется из пересыщенных растворов, частично диффундирует на повеорхность и кристаллизуется на ней, т.е. происходит «выцветание». Сера «не выцветает» при обычной температуре, если содержание ее в пароните не превышает количества, соответствующего растворимости серы в каучуке при комнатной температуре (18-23°C). Растворимость серы в различных каучуках различна и при комнатной температуре достигает 10%. Кристаллизация серы на поверхности паронита вызывает коррозию фланцев при эксплуатации паронитовых прокладок.Sulfur is a yellow powdery substance with a melting point of 112.8 ° C, density 2.07 g / cm ³ ; soluble in rubbers at a temperature of 140 ° C (10 g of sulfur per 100 g of rubber). In the manufacture of a rubber compound in a rubber mixer, in order to avoid scorching the mixture, sulfur is usually introduced not into the rubber mixer, but into the mixer in the manufacture of paronite masses. Only with a uniform distribution of sulfur in the paronite mass can paronite be homogeneous in terms of physical and mechanical properties. One of the reasons for the rejection of paronite can be sulfur clumping in the manufacture of a paronite mass. The main reason for clumping is the loading of sulfur by lumps and poor mixing in the mixer. During storage of paronites, sulfur is released from supersaturated solutions, partially diffuses into surface and crystallizes on it, i.e. “fading” occurs. Sulfur “does not fade” at ordinary temperature if its content in paronite does not exceed the amount corresponding to the solubility of sulfur in rubber at room temperature (18-23 ° C). The solubility of sulfur in various rubbers is different and reaches 10% at room temperature. Crystallization of sulfur on the surface of paronite causes corrosion of the flanges during the operation of paronite gaskets.

Бис-фурилиденгексаметилендиамин (БФГМДА) используется в качестве вулканизующего агента паронитов и прокладочного материала без растворителей на основе фторсодержащих каучуков. БФГМДА представляет собой порошок светло-желтого цвета с температурой плавления 60°C. Молекулярная масса БФГМДА 272,35. Под действием света и воздуха продукт осмоляется. Этот вулканизующий агент хорошо растворяется в метиловом и этиловом спиртах, ацетоне, бензоле, толуоле и практически нерастворим в воде.Bis-furylidenehexamethylenediamine (BFHMDA) is used as a vulcanizing agent of paronites and a solvent-free cushioning material based on fluorine-containing rubbers. BFHMDA is a light yellow powder with a melting point of 60 ° C. The molecular weight of BFHMDA is 272.35. Under the influence of light and air, the product is resinous. This curing agent is highly soluble in methyl and ethyl alcohols, acetone, benzene, toluene and is practically insoluble in water.

Для ускорения процесса вулканизации и улучшения физико-механических свойств паронитов в смеси вводят ускорители. Некоторые ускорители являются также вулканизующими веществами. Активность большинства ускорителей повышается при введении активаторов, например окиси цинка. По степени активности при вулканизации различают ультраускорители, ускорители высокой и средней активности и ускорители замедленного действия. В производстве паронитов используются следующие ускорители: тиурам, каптакс, альтакс, сантокюр, дифенилгуанидин и др.Accelerators are introduced into the mixture to accelerate the vulcanization process and improve the physicomechanical properties of paronites. Some accelerators are also vulcanizing agents. The activity of most accelerators increases with the introduction of activators, such as zinc oxide. According to the degree of activity during vulcanization, ultra-accelerators, accelerators of high and medium activity and delayed action accelerators are distinguished. The following accelerators are used in the production of paronites: thiuram, captax, altax, santokyur, diphenylguanidine, etc.

Тиурам - порошок желтовато-серого цвета без посторонних включений, видимых на глаз. Температура начала плавления не ниже 140°С. Тиурам при изготовлении паронитов желательно вводить не в резиновую смесь (при приготовлении смеси в резиносмесителе), а в клей при приготовлении массы ввиду возможности подвулканизации при сравнительно низких температурах. В большинстве случаев тиурам в паронитах используется в сочетании с каптаксом для подвулканизации первичной наслойки паронитовой массы на рабочем валке при температуре 95-105°C.Thiuram is a yellowish-gray powder without foreign inclusions visible to the eye. The melting onset temperature is not lower than 140 ° C. When manufacturing paronites, it is desirable to introduce thiurams not into the rubber mixture (when preparing the mixture in a rubber mixer), but into the adhesive during the preparation of the mass due to the possibility of vulcanization at relatively low temperatures. In most cases, thiuram in paronite is used in combination with captax to scorch the primary layer of paronite mass on the work roll at a temperature of 95-105 ° C.

Технический каптакс (2-меркаптобензтиазол) представляет собой тонкодисперсный, легко распыляющийся порошок желтого цвета с температурой плавления 180°C, горький на вкус; химически чистого 2-меркаптобензтиазола в техническом продукте содержится 92-94%. При содержании 7% смолообразных примесей его активность не снижается, но ухудшается диспергирование в каучуке, что приводит в отдельных случаях к местной перевулканизации. Плотность каптакса 1,41 г/см³. Он наиболее пригоден для вулканизации в паровой среде. В сочетании с тиурамом каптакс может быть использован для вулканизации на воздухе. Существует большое число производных 2-меркаптобензтиазола, из которых наиболее широко применяется альтакс.Technical Captax (2-mercaptobenzthiazole) is a finely divided, easily atomized yellow powder with a melting point of 180 ° C, bitter in taste; of chemically pure 2-mercaptobenzthiazole in the technical product contains 92-94%. When the content of resinous impurities is 7%, its activity does not decrease, but dispersion in rubber deteriorates, which in some cases leads to local re-vulcanization. The density of captax 1.41 g / cm ³ . It is most suitable for vulcanization in a steam environment. In combination with thiuram, captax can be used for vulcanization in air. There are a large number of 2-mercaptobenzthiazole derivatives, of which Altax is most commonly used.

Альтакс - однородный порошок от белого до желто-розового цвета, без посторонних включений, видимых на глаз. Температура начала плавления не ниже 155°C. Плотность 1,45 г/см³. Может быть использован при изготовлении прокладочных материалов как самостоятельно, так и в сочетании с другими ускорителями.Altax is a homogeneous powder from white to yellow-pink in color, without foreign inclusions visible to the eye. The melting onset temperature is not lower than 155 ° C. The density of 1.45 g / cm ³ . It can be used in the manufacture of cushioning materials, both independently and in combination with other accelerators.

Технический дифенилгуанидин (ДФГ) представляет собой порошок светло-серого цвета. Его плотность 1,13 г/см³, температура плавления 144-145°C. ДФГ не вызывает подвулканизации. Он не токсичен, поэтому используется для приготовления изделий, применяемых в пищевой промышленности.Technical diphenylguanidine (DFG) is a light gray powder. Its density is 1.13 g / cm ³ , melting point 144-145 ° C. DFG does not cause scorch. It is not toxic, therefore it is used for the preparation of products used in the food industry.

Некоторые ингредиенты, используемые для приготовления прокладочных материалов, могут оказывать значительное влияние на активность ускорителя. Большинство органических кислот замедляет вулканизацию. Большая группа веществ адсорбирует ускорители, особенно значительна адсорбция ускорителей газовыми сажами, каолином, коллоидной кремневой кислотой. При использовании таких наполнителей содержание ускорителей в резиновой смеси должно быть увеличено примерно на 25%. Часто применяются два или несколько ускорителей. В этом случае взаимное активирование ускорителей вулканизации вызывается химическим взаимодействием ускорителей друг с другом с образованием промежуточного комплекса, способного распадаться на свободные радикалы, взаимодействующие с каучуком и серой. Почти всегда смеси ускорителей начинают проявлять активность при более низкой температуре, чем отдельные входящие в их состав ускорители, и в производственных условиях могут вызывать подвулканизацию смесей. Наиболее желательно такое действие ускорителя на кинетику вулканизации, при котором в присутствии ускорителя механические свойства изделия сначала плавно возрастают, а достигнув максимума, остаются неизменными до конца процесса. Этот период постоянства свойств носит название «плато вулканизации». Технологическая значимость плато вулканизации велика.Some ingredients used in the preparation of cushioning materials can have a significant effect on accelerator activity. Most organic acids slow down vulcanization. A large group of substances adsorbs accelerators, the adsorption of accelerators by gas soot, kaolin, colloidal silicic acid is especially significant. When using such fillers, the accelerator content in the rubber composition should be increased by about 25%. Often used two or more accelerators. In this case, the mutual activation of vulcanization accelerators is caused by the chemical interaction of the accelerators with each other with the formation of an intermediate complex that can decompose into free radicals that interact with rubber and sulfur. Almost always, accelerator mixtures begin to show activity at a lower temperature than the individual accelerators included in their composition, and under production conditions they can cause vulcanization of mixtures. Most desirable is the action of the accelerator on the kinetics of vulcanization, in which, in the presence of an accelerator, the mechanical properties of the product first gradually increase, and upon reaching a maximum, remain unchanged until the end of the process. This period of constancy of properties is called the "plateau of vulcanization." The technological significance of the vulcanization plateau is great.

Асбест - прекрасный теплоизолятор, поэтому трудно достичь оптимума вулканизации одновременно во всех частях изделия сложной конфигурации. Возможность длительно вулканизовать изделие без перевулканизации отдельных его частей позволяет достигать равномерной вулканизации всего изделия. Это очень важно для изделий с низкой теплопроводностью, так как в этом случае вулканизация протекает быстрее по поверхности изделия. Большое плато вулканизации является также лучшей гарантией выносливости специальных теплостойких изделий в условиях эксплуатации при повышенной температуре. Величина плато вулканизации зависит не только от свойств применяемого ускорителя, но и от природы каучука, дозировки серы и ускорителя в рецептуре, характера и содержания противостарителей.Asbestos is an excellent heat insulator, therefore it is difficult to achieve the optimum vulcanization at the same time in all parts of the product of complex configuration. The ability to vulcanize the product for a long time without reculcanization of its individual parts allows to achieve uniform vulcanization of the entire product. This is very important for products with low thermal conductivity, as in this case, vulcanization proceeds faster on the surface of the product. The large plateau of vulcanization is also the best guarantee of endurance of special heat-resistant products in operating conditions at elevated temperatures. The value of the vulcanization plateau depends not only on the properties of the accelerator used, but also on the nature of the rubber, the dosage of sulfur and the accelerator in the formulation, the nature and content of antioxidants.

Активаторы ускорителей вулканизации вводят в смеси для повышения технических свойств изделий. Органические ускорители проявляют наиболее активное действие при вулканизации в присутствии некоторых окислов и гидроокисей металлов, которые получили название «активаторы вулканизации». Основным активатором, применяемым в производстве прокладочных материалов, является окись цинка. Иногда активаторы не используются, так как основной наполнитель паронитов - асбест состоит в основном из окислов металлов, которые и активируют ускорители. Характер действия активаторов на процесс вулканизации зависит от типа каучука, ускорителей, наполнителей и температуры вулканизации.Activators of vulcanization accelerators are introduced into mixtures to improve the technical properties of products. Organic accelerators are most active during vulcanization in the presence of certain metal oxides and hydroxides, which are called "vulcanization activators." The main activator used in the manufacture of cushioning materials is zinc oxide. Sometimes activators are not used, since the main filler of paronites - asbestos consists mainly of metal oxides, which activate accelerators. The nature of the action of activators on the vulcanization process depends on the type of rubber, accelerators, fillers and vulcanization temperature.

Изготавливаться заявляемый паронит может известными способами (по паронитовой технологии) с подбором режимов вальцевания (отвода валка) для обеспечения необходимой толщины слоев. При этом толщина слоев паронита регулируется скоростью отвода холодного валка.The claimed paronite can be produced by known methods (using paronite technology) with the selection of rolling modes (roll removal) to ensure the required thickness of the layers. The thickness of the layers of paronite is controlled by the speed of removal of the cold roll.

Для лучшего распределения ингредиентов в паронитовой массе каучук с ингредиентами предварительно смешивают в резиносмесителе по рецептурам и режимам согласно технологическим регламентам. Готовая резиновая смесь после резиносмесителя транспортером подается в загрузочную воронку дезинтегратора или мельницы с колосниковой решеткой (размер отверстий которой равен 4-6 мм). После измельчения резиновая смесь с помощью пневмотранспорта загружается в весовой бункер, затем ее взвешивают, и она подается в массосмешатель.To better distribute the ingredients in the paronitic mass, the rubber with the ingredients is pre-mixed in a rubber mixer according to the formulations and modes according to the technological regulations. After the rubber mixer, the finished rubber mixture is fed to the feed funnel of the disintegrator or mill with a grate (the size of the holes of which is 4-6 mm). After grinding, the rubber mixture by pneumatic transport is loaded into the weighing hopper, then it is weighed, and it is fed into the mass mixer.

Паронитовая масса изготовляется на основе клея - раствора каучука, приготовленного из каучука и ингредиентов или из резиновой смеси. В качестве растворителей применяются: бензин - для каучуков НК, СКБ, СКС-30, СКД, буна S3, СКМС-30, СКМС-10 и этилацетат - для каучуков СКН-40, СКФ-26, СКФ-32.The paronite mass is made on the basis of glue - a rubber solution prepared from rubber and ingredients or from a rubber compound. The solvents used are: gasoline - for rubbers NK, SKB, SKS-30, SKD, Buna S3, SKMS-30, SKMS-10 and ethyl acetate - for rubbers SKN-40, SKF-26, SKF-32.

Асбест перемешивается с клеем в течение 1,5-3 ч до полного прокрашивания. Режим приготовления паронитовых масс различен и зависит от скорости растворения каучука или резиновой смеси в растворителе и способности раствора каучука смачивать асбест. Готовая паронитовая масса при помощи различных систем подается в бункер дозатора паронитовых вальцов, откуда она поступает на вальцевание.Asbestos is mixed with glue for 1.5-3 hours until completely stained. The mode of preparation of paronitic masses is different and depends on the dissolution rate of the rubber or rubber compound in the solvent and the ability of the rubber solution to wet asbestos. The finished paronitic mass is fed through various systems to the hopper of the batcher of paronitic rollers, from where it enters for rolling.

Процесс изготовления паронитовых листов осуществляется на специальных паронитовых вальцах, с горизонтальным или вертикальным расположением валков. Преимущественное распространение получили вальцы с вертикальным расположением валков. Нижний валок, обогреваемый изнутри паром, имеет больший диаметр и служит для образования листа паронита. Охлаждаемый водой верхний валок является прессующим. Перед началом вальцевания между валками устанавливается нулевой зазор и в предвалковое пространство из дозатора, установленного под вальцами, засыпается некоторый объем паронитовой смеси.The process of manufacturing paronite sheets is carried out on special paronite rollers, with horizontal or vertical arrangement of the rolls. Rollers with a vertical arrangement of rolls have gained predominant distribution. The lower roll, heated from the inside by steam, has a larger diameter and serves to form a sheet of paronite. The water-cooled top roll is a press roll. Before rolling starts, a zero gap is established between the rollers and a certain volume of paronite mixture is poured into the pre-roll space from the dispenser installed under the rollers.

За счет силы трения между горячим валком и подсыхающей на его поверхности смесью (коэффициент трения по горячему валку 0,3-0,5, а по холодному 0,05-0,1) последняя втягивается в межвалковый зазор. Поскольку адгезионное взаимодействие смеси с горячим валком выше, чем с холодным, тонкий слой ее прилипает к поверхности горячего валка и проходит через межвалковый зазор, образующийся вследствие люфта верхнего валка. Так осуществляется первая элементарная наслойка паронитовой смеси на рабочий валок. При дальнейших его оборотах зазор между валками увеличивается с помощью механизма вальцев и происходит "наслоение следующих порций смеси, которые упрессовываются благодаря распорной силе между валками. При этом когезионное сцепление между слоями смеси всегда выше, чем сила адгезии к холодному валку. Процесс вальцевания (наслаивания) продолжается до образования паронитового листа заданной толщины, которая определяется навеской смеси.Due to the friction force between the hot roll and the mixture drying out on its surface (the friction coefficient for the hot roll is 0.3-0.5, and for the cold 0.05-0.1), the latter is drawn into the roll gap. Since the adhesive interaction of the mixture with the hot roll is higher than with the cold one, a thin layer adheres to the surface of the hot roll and passes through the roll gap created by the backlash of the upper roll. So the first elementary layering of the paronite mixture on the work roll is carried out. With its further revolutions, the gap between the rolls is increased by the mechanism of the rollers and there is a “layering of the next portions of the mixture, which are compressed due to the spacer force between the rollers. Moreover, the cohesive adhesion between the layers of the mixture is always higher than the adhesion force to the cold roll. Rolling (layering) continues until the formation of a paronite sheet of a given thickness, which is determined by the weight of the mixture.

Для некоторых смесей, имеющих недостаточную или слишком большую адгезию (прилипание) к горячему валку, применяется вальцевание паронита с «рубашкой». Вначале в межвалковый зазор подается смесь, не имеющая отмеченных выше недостатков, и на поверхности валка образуется несколько слоев паронита (рубашка). Затем засыпается основная смесь и проводится вальцевание до заданной толщины. «Рубашка» может применяться и для придания листу определенных поверхностных свойств, например различного цвета, улучшения антикоррозионных свойств, придания лучшего товарного вида и т.д. В этих случаях «рубашка» может наноситься и с двух сторон листа, т.е. в начале и в конце вальцевания.For some mixtures having insufficient or too much adhesion (sticking) to a hot roll, roll-rolling of paronite with a “jacket” is used. First, a mixture that does not have the drawbacks noted above is fed into the roll gap, and several layers of paronite (shirt) are formed on the surface of the roll. Then the main mixture is filled and rolling is carried out to a predetermined thickness. The “shirt” can also be used to give the sheet certain surface properties, for example, a different color, improve the anti-corrosion properties, give the best presentation, etc. In these cases, a “shirt” can be applied on both sides of the sheet, i.e. at the beginning and at the end of rolling.

Для предотвращения прилипания смеси к поверхности холодного валка он постоянно увлажняется водой при помощи распылителя или гибкого шланга.To prevent the mixture from sticking to the surface of the cold roll, it is constantly moistened with water using a spray gun or flexible hose.

При вальцевании паронита смесь с помощью лопаточки постоянно распределяется по всей длине валков в целях обеспечения равномерной наслойки.When rolling paronite, the mixture with a spatula is constantly distributed over the entire length of the rolls in order to ensure uniform layering.

Температура на поверхности горячего валка при вальцевании зависит от марки паронита и устанавливается в пределах 90-130°C. Верхний холодный валок должен иметь температуру не более 20°C.The temperature on the surface of the hot roll during rolling depends on the brand of paronite and is set within 90-130 ° C. The top cold roll should have a temperature of no more than 20 ° C.

В процессе вальцевания, как уже указывалось, верхний валок по мере наслоения смеси отводится от горячего валка специальным механизмом вальцев с определенной скоростью, которая может регулироваться.In the rolling process, as already indicated, the upper roll as the mixture is layered is removed from the hot roll by a special rolling mechanism with a certain speed, which can be adjusted.

Толщина элементарной наслойки имеет важное значение для получения качественного паронита. При более тонкой наслойке прочность паронита увеличивается, но при этом снижается производительность вальцев. Вместе с тем толщина элементарной наслойки зависит от типа применяемого в смеси каучука и качества самой смеси, от содержания в смеси асбеста и растворителя. Оптимальная величина наслойки, определяемая исходя из упомянутых факторов, устанавливается различной для разных толщин листа и марок паронитов и находится в пределах 0,02-0,06 мм на один оборот горячего валка.The thickness of the elementary layer is important for obtaining high-quality paronite. With a thinner layer, the strength of paronite increases, but the productivity of the rollers decreases. At the same time, the thickness of the elementary layer depends on the type of rubber used in the mixture and the quality of the mixture itself, on the content of asbestos and solvent in the mixture. The optimal size of the layer, determined on the basis of the above factors, is set different for different sheet thicknesses and grades of paronite and is in the range of 0.02-0.06 mm per revolution of the hot roll.

Скорость вальцевания на применяемых заводами паронитовых вальцах является постоянной (24-36 м/мин) и определяется конструкцией вальцев. Практика показала, что без ущерба для качества паронита можно применять и более высокие скорости вальцевания. В настоящее время применяются также вальцы с регулируемой скоростью вращения валков в пределах от 8 до 80 м/мин.The rolling speed at the paronite rollers used by the plants is constant (24-36 m / min) and is determined by the design of the rollers. Practice has shown that, without compromising the quality of paronite, higher rolling speeds can also be used. At present, rollers with adjustable speed of rotation of the rolls in the range from 8 to 80 m / min are also used.

После образования на горячем валке листа заданной толщины (при этом вся смесь перейдет на горячий валок) производится прикатка листа (1-2 оборота валка) и вальцы останавливаются. С помощью ручного или пневматического ножа лист разрезается вдоль валка и отгибается. Вальцы вновь включаются, и лист снимается с вращающегося валка вручную или скалывающим ножом.After the formation of a given thickness on the hot roll of the sheet (the entire mixture goes to the hot roll), the sheet is rolled (1-2 roll turns) and the rollers stop. Using a manual or pneumatic knife, the sheet is cut along the roll and folded. The rollers are turned back on, and the sheet is removed from the rotating roll manually or with a shearing knife.

Пары растворителя при вальцевании паронита отсасываются вентиляционной системой и поступают на рекуперационную установку. Рекуперированный растворитель вновь возвращается в производство паронита.Solvent vapors, when rolling paronite, are sucked off by the ventilation system and fed to the recovery unit. The recovered solvent is again returned to the production of paronite.

Изготовленные листы паронита содержат около 1%, а некоторые марки паронита и больше растворителя. Поэтому анализ качества паронита рекомендуется проводить после выдержки его в течение суток.The sheets of paronite made contain about 1%, and some grades of paronite contain more solvent. Therefore, it is recommended to analyze the quality of paronite after holding it for a day.

Вулканизация листов паронита осуществляется в этажных прессах с электрическим или паровым обогревом плит. Вулканизуемые листы паронита прокладываются гладкими металлическими листами, и на каждую плиту помещается стопка, состоящая из двух листов паронита и трех металлических листов. Вулканизация проводится при удельном давлении на лист 1 МПа и температуре 150-160°C в течение 2-8 мин в зависимости от толщины и марки паронита. Изделия из паронита могут вулканизоваться в конвейерных печах, в электрических вулканизационных камерах, в печах аэродинамического подогрева и любом другом термическом оборудовании, обеспечивающем заданные режимы вулканизации. Изделия раскладываются на противни или стеллажи тележек в несколько слоев, но с таким расчетом, чтобы обеспечить их равномерный обогрев горячим воздухом. Температура вулканизации для различных типов оборудования и различных прокладок устанавливается в пределах 130-160°C и продолжительность - от 30 до 75 мин.Vulcanization of paronite sheets is carried out in floor presses with electric or steam heating plates. The vulcanized sheets of paronite are laid with smooth metal sheets, and a stack consisting of two sheets of paronite and three metal sheets is placed on each plate. Vulcanization is carried out at a specific pressure of 1 MPa per sheet and a temperature of 150-160 ° C for 2-8 minutes, depending on the thickness and grade of paronite. Products made of paronite can be vulcanized in conveyor ovens, in electric vulcanization chambers, in aerodynamic heating furnaces and any other thermal equipment that provides specified vulcanization modes. Products are laid out on baking trays or racks of carts in several layers, but in such a way as to ensure their uniform heating with hot air. The vulcanization temperature for various types of equipment and various gaskets is set within 130-160 ° C and the duration is from 30 to 75 minutes.

Конкретным примером заявляемого изобретения может служить паронит, состоящий из 45 наслоек. Толщина трех центральных наслоек ≈ 0,06-0,09 мм, толщина остальных наслоек ≈ 0,03-0, 05 мм. Для обеспечения близкой эластичности слоев паронит выдерживают в вулканизационном прессе при давлении ≈ 2 МПа и температуре % 130°C в течение 1 часа.A specific example of the claimed invention can serve as paronitis, consisting of 45 layers. The thickness of the three central layers ≈ 0.06-0.09 mm, the thickness of the remaining layers ≈ 0.03-0.05 mm. To ensure close elasticity of the layers, the paronite is kept in a vulcanizing press at a pressure of ≈ 2 MPa and a temperature of% 130 ° C for 1 hour.

Изготовление паронита с большей толщиной центральных слоев обеспечивает большую восстанавливаемость этих слоев (по абсолютному показателю) по сравнению с другими слоями, а также позволяет получить необходимую толщину листа меньшим количеством слоев (наслоек). В результате повышается уплотнительная способность прокладки из паронита, а также сокращается время изготовления паронита, что повышает производительность процесса производства.The manufacture of paronite with a greater thickness of the central layers provides a greater recoverability of these layers (in absolute terms) compared to other layers, and also allows to obtain the required sheet thickness with a smaller number of layers (layers). As a result, the sealing ability of the gasket made of paronite is increased, and the production time of paronite is also reduced, which increases the productivity of the production process.

Claims

Paronite, consisting of several layers of a polymer composite made of a matrix of rubber vulcanizate, in which particles of a powdered filler of alumina and / or kaolin are placed; and / or asbestos fibers and / or polyaramide fibers, characterized in that the peripheral layers of paronite are made with a thickness of 0.02-0.06 mm, and three central layers with a thickness of 0.06-0.09 mm, and the peripheral and central layers paronite have different thicknesses.