本发明专利技术涉及一种无石棉纤维复合密封材料，尤其是其中的高性能造纸法材料。它属于材料科学与造纸技术的交叉领域。所述的无石棉纤维复合密封材料由非石棉纤维、胶乳、混合无机填料和辅助助剂组成。其中的混合无机填料由最少2种，最多6种不同平均粒径的填料级配而成，且大一级填料的平均粒径是与其相邻次一级填料平均粒径的2.4倍以上。由于本发明专利技术依据最紧密堆积理论，在填料组成上应用了不同粒径颗粒级配的原理，因此在较低胶乳用量下即可获得紧密堆积的微孔材料结构，使产品的密封性能和机械强度、耐热性等各项重要指标都大大改善，由此获得了高性能的无石棉纤维复合密封材料。填料级配的结果还改善了浆料的纸机抄造性能。
【技术实现步骤摘要】
本发 明属于材料科学与造纸技术的交叉领域，涉及一种无石棉纤维复合密封材料，尤其是高性能造纸法无石棉纤维复合密封材料。
技术介绍
纤维复合密封材料主要用于制造各种密封垫片，广泛应用于各种车辆、机械设备以及各类管道连接处的密封，对车辆、机械的使用性能以及工业生产过程中的环境卫生和操作安全起着关键性的作用。纤维密封材料有石棉纤维产品和无石棉纤维产品两大类。石棉纤维物美价廉，曾经是制造密封材料所用纤维的不二选择。但是随着科学的发展，石棉纤维的致癌作用、对人体健康的危害性已逐步被人们广泛认识。所以石棉的使用在工业发达的国家已被禁止。在中国，一方面由于经济发展阶段的不同，也由于无石棉产品技术发展上的落后，石棉产品目前还被广为使用。但无石棉化也已成为一种进程和发展趋势，无石棉产品所占的比率正在逐年迅速提高。纤维复合密封材料的制造方法主要有辊压法和造纸法两种。辊压法的产品可以达到较高的密度，因此断面密封性能(Bulk Sealability)高。但因采用苯，甲苯和汽油等有机溶剂为分散介质，有成本高和污染严重的缺陷。而造纸法使用水为分散介质，有成本低和无污染的优点，是环境友好型的生产方式。但造纸法的产品因其工艺过程的特性，无法达到很高的密度，因此材料的密封性，主要是断面密封性能难以达到辊压法产品的水平，使其应用范围受到了很大的限制。纤维复合密封材料在应用过程中的主要作用就是保证体系的密封。然而由于密封材料本身的多孔特点，绝对零泄漏很难保证。密封材料的泄露形式主要有两种界面泄露 (Interfacial Leakage)和断面渗透泄露(Bulk Leakage)。其中界面泄露不仅与材料本身的特性，如柔软适应性、压缩回弹性、蠕变松弛性等有关，也与金属法兰表面的加工精度，螺栓的预紧力以及应用环境产生的综合效应有关。造纸法产品因为柔软适应性好，压缩率高， 因此界面密封性能(Interfacial Sealability) 一般比辊压法产品好，即其界面泄露通常比辊压法产品低。而断面渗透泄露主要与密封材料横断面的空隙率和微孔直径有关，因此也被称为微孔渗漏。理论上可由Darcy方程(1)中单位面积的渗透速率Q/A来表征微孔渗漏的大小。权利要求1.一种无石棉纤维复合密封材料，其特征在于所述的无石棉纤维复合密封材料含有非石棉纤维5~40wt%胶乳5 30wt%混合无机填料 15 85wt%辅助助剂2 8 wt%其中，所述的混合无机填料由最少2种，最多6种不同平均粒径的填料级配而成，且大一级填料的平均粒径是与其相邻次一级填料的平均粒径的2. 4倍以上；混合无机填料中最大级的为平均粒径在2 20微米的普通填料，最小级的为平均粒径在0. 1 0. 5微米的超微细填料。2.根据权利要求1所述的混合无机填料，其特征在于所述的最大级填料在所述的混合无机填料中的重量百分比为40% 90%。3.根据权利要求1所述的混合无机填料，其特征在于所述的混合无机填料中粒径第二级填料与最大级填料的重量比不小于7%。4.根据权利要求1所述的混合无机填料，其特征在于所述的混合无机填料中粒径第三级及第三级以上的填料组分中，次一级填料与其相邻大一级填料的重量比不小于20%。5.根据权利要求1所述的混合无机填料，其特征在于所述的混合无机填料中至少有一级是平均粒径小于0. 5 μ m的超微细填料。6.根据权利要求1所述的混合无机填料，其特征在于所述的混合无机填料由碳酸钙、 滑石粉、高岭土、硅灰石、海泡石、膨润土、云母及凹凸棒土等中的一种或一种以上级配而成；级配的填料具有2种到6种不同的粒径范围。7.根据权利要求1所述的纤维，其特征在于所述的非石棉纤维由植物纤维、芳纶纤维、腈纶纤维、芳砜纶纤维、酚醛纤维、碳纤维、玻璃纤维、海泡石纤维、硅酸铝纤维和陶瓷纤维等中的一种或一种以上组成。8.根据权利要求1所述的辅助助剂，其特征在于所说的辅助助剂为硫化体系、防老剂、颜料和染料等；其中硫化剂为硫磺；促进剂为噻唑类、二硫代磷酸盐类和秋兰姆类；活性剂为氧化锌或硬脂酸；所述的防老剂为苯乙烯化二苯胺、对，对-二异丙苯基二苯胺、 2-硫醇基甲基苯并咪唑或2，6_二叔丁基对甲酚；所述的颜料为炭黑或氧化铁等；所述的染料为有机染料。9.根据权利要求1所述的胶乳，其特征在于所述的胶乳为丙烯酸胶乳、丁腈胶乳、丁苯胶乳、羧基丁腈胶乳、羧基丁苯胶乳、氯丁胶乳或天然胶乳中的一种或一种以上。全文摘要本专利技术涉及一种无石棉纤维复合密封材料，尤其是其中的高性能造纸法材料。它属于材料科学与造纸技术的交叉领域。所述的无石棉纤维复合密封材料由非石棉纤维、胶乳、混合无机填料和辅助助剂组成。其中的混合无机填料由最少2种，最多6种不同平均粒径的填料级配而成，且大一级填料的平均粒径是与其相邻次一级填料平均粒径的2.4倍以上。由于本专利技术依据最紧密堆积理论，在填料组成上应用了不同粒径颗粒级配的原理，因此在较低胶乳用量下即可获得紧密堆积的微孔材料结构，使产品的密封性能和机械强度、耐热性等各项重要指标都大大改善，由此获得了高性能的无石棉纤维复合密封材料。填料级配的结果还改善了浆料的纸机抄造性能。文档编号C09K3/10GK102212332SQ20111008619公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日专利技术者庄金风, 文卓, 李红, 羡羽佳 申请人:中国制浆造纸研究院本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种无石棉纤维复合密封材料，其特征在于：所述的无石棉纤维复合密封材料含有：其中，所述的混合无机填料由最少２种，最多６种不同平均粒径的填料级配而成，且大一级填料的平均粒径是与其相邻次一级填料的平均粒径的２．４倍以上；混合无机填料中最大级的为平均粒径在２～２０微米的普通填料，最小级的为平均粒径在０．１～０．５微米的超微细填料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庄金风，李红，羡羽佳，文卓，
申请(专利权)人：中国制浆造纸研究院，
类型：发明
国别省市：11
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