專利名稱：一種100%無石棉環(huán)保型密封板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型密封板，尤其是涉及一種100%無石棉環(huán)保型密封板及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有石棉板(墊片)已有一百多年歷史，它是一種公認(rèn)的強致癌物質(zhì)，因此已從法律或事實上禁止使用和限制使用。為替代石棉橡膠板相繼推出各種非石棉板，目前國內(nèi)所謂的無石棉纖維板(墊)是以海泡石為主體材料制作而成的。而海泡石是與石棉共生一種材料，因此不被國外認(rèn)可，同時其產(chǎn)品性能也較低，尤其是泄漏率和強度指標(biāo)，很難達(dá)到使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種100%無石棉環(huán)保型密封板及其制備方法，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無石棉纖維板是以海泡石為主體材料制作而成的，其產(chǎn)品性能也較低，尤其是泄漏率和強度指標(biāo)，很難達(dá)到使用要求等的技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
本發(fā)明的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其特征在于所述的密封板的組成及質(zhì)量百分比為氟橡膠10-20%，人造無石棉礦物纖維25-40%，增強纖維4-13%，填料35_50%、硫化助劑 0. 5-2%ο目前國內(nèi)外非石棉板因橡膠與纖維(本發(fā)明采用的芳綸與芳砜綸)粘合性沒有有效的解決和配方還是延用傳統(tǒng)的石棉橡膠板設(shè)計原理，存在強度低、泄漏率差等缺陷，不能有效滿足各類工況使用的密封要求為解決這一難題，通過對芳綸與芳砜綸界面化學(xué)改性來增加彈性體和芳綸與芳砜綸界面黏接性能優(yōu)勢，利用偶聯(lián)劑加“間、甲、白”體系，使粘合強力提高20 %以上，同時在配方設(shè)計中加入聚酯類物質(zhì)，增強硬度，在配方中加入有機硅類物質(zhì)增加了抗泄漏，確保了產(chǎn)品硬度與強度及泄漏這三個矛盾的指標(biāo)。作為優(yōu)選，所述的增強纖維為芳綸短纖維和芳綸漿粕纖維。作為優(yōu)選，所述的填料為煅燒高嶺土，或者是輕鈣、二氧化硅中的至少一種與煅燒高嶺土的組合。作為優(yōu)選，所述的硫化助劑為3#硫化劑、氧化鎂、輕氧化鈣、防老劑中的至少一種。一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，所述的方法包括以下步驟
a.將氟橡膠進行塑煉和浸泡，對增強纖維進行開松，其中浸泡是用乙酸乙脂對氟橡膠溶化制成乳液，即可直接加入料子里低速攪拌，配比是將質(zhì)量百分比10-20%的氟橡膠制成乳液、質(zhì)量百分比25-40%的人造無石棉礦物纖維、質(zhì)量百分比4-13%的增強纖維、質(zhì)量百分比35-50%的填料、質(zhì)量百分比0. 5-2%的硫化助劑進行混合，并加溶劑油從中調(diào)和；
b.將混合物放入到斜輥式成張機，混合物以每層0.2mm左右的厚度，一層接一層的纏繞復(fù)合在成張機主輥上，直至所要求的厚度，然后把板從主輥上拉下來，厚度可以在0. 5 8mm范圍，再放入雙輥式自重滾壓機，進行表面壓光處理，使其外觀表面平整光滑；
c.將板材進行切邊后即出成品100%無石棉環(huán)保型密封板。
工藝設(shè)計包括橡膠和纖維等原材料的前期加工和預(yù)處理，各種原材料按照一定的配比進行攪拌混合，通過成張機壓成一定厚度的大幅面片材，然后裁剪成合適的寬度和長度后進行壓光、硫化成型，最后在產(chǎn)品上進行印花和包裝。為確保產(chǎn)品性能我們通過改變目前國內(nèi)外非石棉橡膠板延用傳統(tǒng)石棉橡膠板制作工藝方法，將芳綸纖維與芳砜綸纖維先進行開松，使預(yù)拌纖維極度蓬松，在拌料工藝上用多軸攪拌機進行材料攪拌，拌料工藝上設(shè)定快慢時間間隔攪拌，正反轉(zhuǎn)攪拌。并設(shè)定配方投料時的順序，依次加入芳綸纖維與芳砜綸纖維、填料、填充劑、橡膠配合劑、改性劑、硫化劑，最后加入彈性體黏合劑。對于產(chǎn)品的后道工藝成品率與品質(zhì)有著很大的保障；同時采用后處理壓光機技術(shù)，來進一步提高板材致密性及表面光潔度，最后針對氟橡膠的特性采用特殊的配合劑，合理的硫化工藝條件來滿足壓縮率與回彈率指標(biāo)。 目前所有的石棉或非石棉以及無石棉膠板，用的膠粘劑無非是異戊二烯的天然膠和丁二稀和丙烯腈聚合的丁腈橡膠。這兩種膠在物性上相對來說都有某些缺陷，如耐油性， 耐腐蝕不夠優(yōu)秀，遇大多溶劑都會溶解或溶漲，特別在耐溫性上，NR玻璃化溫度-72，但到 200度是就開始分解，NBR玻璃化溫度-20使用溫度一般不超過150度。這些物性上的不足， 在以后的產(chǎn)品應(yīng)用中，選擇性很窄，所要適用工況有很多局限。本發(fā)明的無石棉環(huán)保型密封板采用的膠粘劑是氟橡膠，這是第一次將偏氟乙烯與六氟丙稀的共聚物FPM用在無石棉板制造工藝中作為粘結(jié)劑。這種主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。有耐高溫，耐油及耐多種化學(xué)品侵蝕的特性，是現(xiàn)化航空，導(dǎo)彈，火箭，宇宙航行等尖端科學(xué)技術(shù)廣泛運用的高彈性材料。它的玻璃化溫度是-60度，長期工作溫度是250度。短時間可以承受300度高溫。它有作為密封墊片的氣透性小的優(yōu)點，有著很好的耐候性，耐輻射性， 阻燃性，耐真空性。從有機粘結(jié)劑上一下子拓寬產(chǎn)品的適用范圍與應(yīng)用領(lǐng)域。在主材料填充纖維上，現(xiàn)在國內(nèi)大多用的是石棉纖維，或用石棉礦里的孿生纖維海泡石或巖棉，這類含有硅酸鎂的天然礦物纖維，或多或少的都含有污染環(huán)境并能使人制癌的管狀纖維。本發(fā)明選用的是人造礦物纖維，它是用開采的高品質(zhì)玄武巖石，通過高溫融熔結(jié)晶重組再將這溶漿用高壓氣體噴出，通過氣壓調(diào)控和溶漿流量的控制，生產(chǎn)出直徑 7 13微米的纖絲，這種融熔噴絲工藝改變了天然礦物的晶體形態(tài)，形成了無定型的玻璃態(tài)，能耐很高的溫度，不燃燒，耐化學(xué)品，無煙塵。從而本質(zhì)上區(qū)別于管狀的天然石棉纖維。配方上本發(fā)明采用通常的增強纖維芳綸和芳砜綸，填料用輕鈣，強微粉、，二氧化硅以外，特別加入6000目的超細(xì)煅燒高嶺土，改善產(chǎn)品成張工藝時的自粘性，和產(chǎn)品硫化后的柔韌性。增加產(chǎn)品內(nèi)部的分布均勻化，結(jié)構(gòu)填充微孔化。對主料人造礦物纖維進行了軟化處理和表面偶聯(lián)改性。來增加產(chǎn)品的曲饒性與工藝中的橡膠粘合性。從而能把成品的抗拉強度大大提高。這兩種方法創(chuàng)新使環(huán)保型密封板性能大大提高，接近了原石棉板的性能。 在硫化體系上，常規(guī)采用硫磺加噻唑類與胍類并用促進硫化，用有機活性劑進行活化，這樣在配比時精準(zhǔn)要求高，硫化程序復(fù)雜，在交連反應(yīng)時還會受環(huán)境因素的影響很多，所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定，工藝控制難度高，氟膠硫化體系比較簡單。一般常用的N，N-雙亞肉桂基1，6_已二胺一種就可以適用，并能得到很好硫化交連密度。另外在做氟膠硫化配方我們加入金屬氧化物作為吸酸劑，來中和硫化過程中析出的氟化氫，賦予產(chǎn)品較好的熱穩(wěn)定性， 配料中呈堿性愈強則所得到的交連密度越高。這就是我們的創(chuàng)新配方簡捷，不繁雜，在生產(chǎn)程序上更好的控制。本發(fā)明還對溶劑泡膠浸料進行改進。傳統(tǒng)工藝都是用溶劑油或苯油，先將膠片軟化，再放入配料中攪拌。等膠分散均勻了，再加入溶劑或苯油繼續(xù)攪拌。最后由高速攪拌中的生熱使的溶劑油或苯油氣化。浸入料子里面，讓膠與大料充份溶合，變成泥狀的柔軟的料子供成張環(huán)節(jié)使用。這種工藝，要兩次加入溶劑的過程，氣化后的溶劑和苯油很容易向環(huán)境中揮發(fā)，造成環(huán)境污染和人體傷害。由于氟橡膠對這兩種溶劑沒有溶解溶漲反應(yīng)，我們用乙酸乙脂直接對氟橡膠溶化制成乳液，直接加入料子里低速攪拌，制成糊狀，這種工藝攪拌不生熱，溶劑不氣化，對環(huán)境沒有溢散的后果。在成張時的溶劑回收方面，乙酸乙脂的蒸餾點為60 70度，溶劑油和苯油的蒸餾點是95 115度，顯然用乙酸乙脂作為浸膠溶劑回收的更轍底，在產(chǎn)品中沒有一點殘留。在整個生產(chǎn)過程中不用很高的溫度，對安全生產(chǎn)很有意義，同時節(jié)約了大量的能耗。作為優(yōu)選，所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的橫向拉伸強度為 7-15MPa0作為優(yōu)選，所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的比重為1. 6-1. 8g/cm3。作為優(yōu)選，所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的壓縮率為8-20%，回彈率為 40-55%。作為優(yōu)選，所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的泄漏率為 0. 4X10_4-1. 0X10_3。作為優(yōu)選，所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的最高溫度為彡200-250°C，持續(xù)使用溫度為彡150-200°C。因此，本發(fā)明是石棉橡膠板(墊)真正的替代品，其不僅具有各種非石棉板墊的優(yōu)良特性，同時也解決非石棉板(墊)的一些不足之處，確保產(chǎn)品符合國內(nèi)外100%不含石棉的環(huán)保要求，保證了產(chǎn)品泄漏率、強度、壓縮及回彈率等指標(biāo)符合優(yōu)異密封性能要求。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例1 本例的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其組成及質(zhì)量百分比為氟橡膠 20%,人造無石棉礦物纖維25%，增強纖維(1414芳綸)5%，填料(煅燒高嶺土與輕鈣的組合) 48%、硫化助劑(3#硫化劑、氧化鎂、防老劑)21。一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其方法包括以下步驟
a.將氟橡膠進行塑煉和浸泡，對增強纖維進行開松，其中浸泡是用乙酸乙脂對氟橡膠溶化制成乳液，即可直接加入料子里低速攪拌，配比是將質(zhì)量百分比20%的氟橡膠制成乳液、質(zhì)量百分比25%的人造無石棉礦物纖維、質(zhì)量百分比5%的增強纖維、質(zhì)量百分比48%的填料、質(zhì)量百分比2、的硫化助劑進行混合，并加一些溶劑油從中調(diào)和；
b.將混合物放入到斜輥式成張機，混合物以每層0.2mm左右的厚度，一層接一層的纏繞復(fù)合在成張機主輥上，直至所要求的厚度，然后把板從主輥上拉下來，厚度可以在0. 5 8mm范圍，再放入雙輥式自重滾壓機，進行表面壓光處理，使其外觀表面平整光滑；c.將板材進行切邊后即出成品100%無石棉環(huán)保型密封板。制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的顏色為綠白色，其橫向拉伸強度為7MPa， 比重為1.8g/cm3，壓縮率為8%，回彈率為55%，泄漏率為0. 4X 10_4，最高溫度為彡200°C，持續(xù)使用溫度為彡150°C，石棉含量為0%。實施例2 本例的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其組成及質(zhì)量百分比為氟橡膠 15%，人造無石棉礦物纖維32%，增強纖維(1414芳綸)8%，填料(煅燒高嶺土與二氧化硅的組合)43. 5%、硫化助劑(3#硫化劑、氧化鎂、防老劑)1. 5%。一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其方法包括以下步驟
a.將氟橡膠進行塑煉和浸泡，對增強纖維進行開松，其中浸泡是用乙酸乙脂直接對氟橡膠溶化制成乳液，即可加入料子里低速攪拌，配方是將質(zhì)量百分比15%的氟橡膠制成乳液、質(zhì)量百分比32%的人造無石棉礦物纖維、質(zhì)量百分比8%的增強纖維、質(zhì)量百分比43. 5% 的填料、質(zhì)量百分比1. 5%的硫化助劑進行混合，并加一些溶劑油從中調(diào)和；
b.將混合物放入到斜輥式成張機，混合物以每層0.2mm左右的厚度，一層接一層的纏繞復(fù)合在成張機主輥上，直至所要求的厚度，然后把板從主輥上拉下來，厚度可以在0. 5 8mm范圍，再放入雙輥式自重滾壓機，進行表面壓光處理，使其外觀表面平整光滑；
c.將板材進行切邊后即出成品100%無石棉環(huán)保型密封板。制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的顏色為綠白色，其橫向拉伸強度為 IlMPa,比重為1. 7g/cm3,壓縮率為14%，回彈率為47. 5%，泄漏率為0.8 X IO"3,最高溫度為 (230°C，持續(xù)使用溫度為彡180°C，石棉含量為0%。實施例3 本例的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其組成及質(zhì)量百分比為氟橡膠 10%，人造無石棉礦物纖維40%，增強纖維(1414芳綸纖維)13%，填料(煅燒高嶺土與輕鈣、二氧化硅的組合)36%、硫化助劑(3#硫化劑、氧化鎂、防老劑)1%。一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其方法包括以下步驟
a.將氟橡膠進行塑煉和浸泡，對增強纖維進行開松，其中浸泡是用乙酸乙脂直接對氟橡膠溶化制成乳液，即可直接加入料子里低速攪拌，配方是將質(zhì)量百分比10%的氟橡膠、質(zhì)量百分比40%的人造無石棉礦物纖維、質(zhì)量百分比13%的增強纖維、質(zhì)量百分比36%的填料、質(zhì)量百分比1%的硫化助劑進行混合，并加一些溶劑油從中調(diào)和；
b.將混合物放入到斜輥式成張機，混合物以每層0.2mm左右的厚度，一層接一層的纏繞復(fù)合在成張機主輥上，直至所要求的厚度，然后把板從主輥上拉下來，厚度可以在0. 5 8mm范圍，再放入雙輥式自重滾壓機，進行表面壓光處理，使其外觀表面平整光滑；
c.將板材進行切邊后即出成品100%無石棉環(huán)保型密封板。制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的顏色為綠白色，其橫向拉伸強度為 15MPa,比重為1.6g/cm3，壓縮率為20%，回彈率為40%，泄漏率為1. OX 10_3，最高溫度為 (250°C，持續(xù)使用溫度為彡200°C，石棉含量為0%。以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其特征在于所述的密封板的組成及質(zhì)量百分比為氟橡膠10-20%，人造無石棉礦物纖維25-40%，增強纖維4-13%，填料35_50%、硫化助劑 0. 5-2%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其特征在于所述的增強纖維為芳綸短纖維和芳綸漿泊纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其特征在于所述的填料為煅燒高嶺土，或者是輕鈣、二氧化硅中的至少一種與煅燒高嶺土的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板，其特征在于所述的硫化助劑為3#硫化劑、氧化鎂，輕氧化鈣、防老劑中的至少一種。
5.一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟a.將氟橡膠進行塑煉和浸泡，對增強纖維進行開松，其中浸泡是用乙酸乙脂直接對氟橡膠溶化制成乳液，加入料子里低速攪拌，配方是將質(zhì)量百分比10-20%的氟橡膠制成乳液、質(zhì)量百分比25-40%的人造無石棉礦物纖維、質(zhì)量百分比4-13%的增強纖維、質(zhì)量百分比 35-50%的填料、質(zhì)量百分比0. 5-2%的硫化助劑進行攪拌混合，并加溶劑油從中調(diào)和；b.將混合物放入到斜輥式成張機，混合物以每層0.2mm左右的厚度，一層接一層的纏繞復(fù)合在成張機主輥上，直至所要求的厚度，然后把板從主輥上拉下來，厚度可以在0. 5 8mm范圍，再放入雙輥式自重滾壓機，進行表面壓光處理，使其外觀表面平整光滑；c.將板材進行切邊后即出成品100%無石棉環(huán)保型密封板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其特征在于所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的橫向拉伸強度為7-15MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其特征在于所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的比重為1. 6-1. 8g/cm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其特征在于所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的壓縮率為8-20%，回彈率為40-55%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其特征在于所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的泄漏率為0. 4X 10-4-1. OX 10_3。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種100%無石棉環(huán)保型密封板的制備方法，其特征在于所述的制備出來的100%無石棉環(huán)保型密封板的最高溫度為< 200-250°C，持續(xù)使用溫度為 ^ 150-200 "C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型密封板，尤其是涉及一種100%無石棉環(huán)保型密封板及其制備方法。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無石棉纖維板是以海泡石為主體材料制作而成的，其產(chǎn)品性能也較低，尤其是泄漏率和強度指標(biāo)，很難達(dá)到使用要求等的技術(shù)問題。本發(fā)明密封板的組成及質(zhì)量百分比為氟橡膠10-20%，人造無石棉礦物纖維25-40%，增強纖維4-13%，填料35-50%、硫化助劑0.5-2.0%。本發(fā)明的方法是將氟橡膠、人造無石棉礦物纖維、增強纖維、填料、硫化助劑依次進行混合、滾壓成型、壓光、切邊、硫化、印字、包裝，最后出成品。
文檔編號B28B1/42GK102501298SQ20111028538
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者孫錦龍 申請人:浙江國泰密封材料股份有限公司