專利名稱：一種可再成型的軟密封填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于各種泵類、閥門、減速機(jī)等的密封填料，該密封填料具有密封效果好，耐久性優(yōu)異，摩擦系數(shù)低，可再循環(huán)使用等特點(diǎn)。
2、摩擦產(chǎn)生的熱量必須通過介質(zhì)的泄露而散發(fā)，污染環(huán)境。
3、壽命短，需定期更換，更換期間水封環(huán)易產(chǎn)生軸向位移，給維修帶來困難。
4、不可循環(huán)利用，泵體定期檢修只能丟棄，產(chǎn)生垃圾。
5、徑向擴(kuò)張力加大盤根與軸套之間的摩擦，消耗一定的軸功率，增加無(wú)用功。
盤根密封應(yīng)用廣泛，歷史長(zhǎng)久，單一材料費(fèi)低廉，用戶便于接受。但由于盤根壽命短，需定期更換和維修，因此盤根密封每年的綜合費(fèi)用不低。
機(jī)械密封雖然是一種密封性能較好的密封形式，但由于它單一成本太高，對(duì)制造、安裝、維護(hù)水平要求也很高，且不能有效地耐酸、堿、鹽與腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)，使之廣泛應(yīng)用受到了很大的限制。
本發(fā)明的新型密封填料包括以下組分2-10wt％氯丁橡膠50-84wt％聚四氟乙烯乳液3-20wt％絲綿或聚合纖維0.5-5wt％增強(qiáng)填料10-20wt％潤(rùn)滑油0.5-3wt％增塑劑0-24wt％石墨。
其中所述潤(rùn)滑油可以是本領(lǐng)域中常用的那些，例如N46液壓油，20#齒輪油等。
所述聚四氟乙烯乳液是濃度為50-60％的聚四氟乙烯乳液。
聚合纖維包括聚酯、聚丙烯、晴綸、聚乙烯、聚酰胺、滌綸等纖維，其中聚丙烯纖維和晴綸纖維是優(yōu)選的。聚合纖維的長(zhǎng)度一般為1-3cm左右，直徑一般約0.5-50um。
增強(qiáng)填料可以是本領(lǐng)域中常用的那些，例如二氧化硅，二氧化鈦，玻璃纖維等，或它們的混合物。
增塑劑可以是本領(lǐng)域中常用的那些，例如鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯，間苯二甲酸二異辛酯，己二酸二異辛酯，己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，馬來酸二異辛酯，衣康酸二丁酯等。
制備本發(fā)明的密封填料例如可以按照以下方法來實(shí)施
在絲綿或聚合纖維中加入潤(rùn)滑油，混合，再倒入聚四氟乙烯乳液，浸泡20-60分鐘，同時(shí)進(jìn)行攪拌，再加入氯丁橡膠、增塑劑、增強(qiáng)填料和任選的石墨，混合均勻，進(jìn)入100-200℃的烘箱5-10小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干，再進(jìn)入200-300℃的烘箱5-10小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干成型即可。
按上述方法制備的密封填料為柔性、無(wú)固定形狀的物質(zhì)。由于本發(fā)明的密封填料無(wú)固定形狀，填充后紋織交錯(cuò)，形成無(wú)數(shù)“迷宮”，介質(zhì)分子被多次截流，充分利用了“迷宮效應(yīng)”的密封原理；本發(fā)明的密封填料填充到填料箱后，壓緊法蘭，此時(shí)在概念上與盤根密封有明顯區(qū)別，盤根密封中壓緊法蘭，是因?yàn)樾枰S向的壓榨力，使盤根變形，形成徑向擴(kuò)張力，抱緊軸桿，從而達(dá)到密封，而本發(fā)明的密封填料在填充時(shí)壓緊法蘭，是為了達(dá)到填料的工作密度，使填料與填料分子間，填料與軸套分子間到達(dá)適宜距離，填料分子迅速規(guī)則吸附在軸套表面，使相對(duì)運(yùn)動(dòng)面縫隙減小，水分子不能通過，從而達(dá)到零泄露水平；泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，因?yàn)閺较驍U(kuò)張力的大大減小，使得填料與軸套之間摩擦力大大降低，去除了無(wú)用功和熱量的產(chǎn)生原因，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能和不需冷卻，同時(shí)軸和軸套免受徑向擴(kuò)張力的擠壓，延長(zhǎng)自身使用壽命；當(dāng)因維修、換件等工作掏出填料時(shí)，只需加入適量潤(rùn)滑油均勻攪拌，本發(fā)明的填料即可恢復(fù)如初，達(dá)到再使用的目的。
在使用聚合纖維，尤其聚丙烯纖維、晴綸纖維等的情況下，本發(fā)明的密封填料具有耐酸、堿、鹽的功能，可用于各種工業(yè)泵，尤其輸送含酸或堿的泵的密封。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將本發(fā)明的密封填料分別置于98％濃硫酸、飽和氫氧化鈉溶液及硫酸鹽溶液中浸泡1周，取出后測(cè)量其重量、外觀均無(wú)改變，強(qiáng)度等性能也沒有降低。
本發(fā)明密封填料的安裝方法包括1、清除舊盤根，水封環(huán)和水封管，將水封管接口堵?。?、清潔軸或軸套；3、將本發(fā)明填料用手層層填入填料箱，每層應(yīng)均勻壓緊，保證填充密實(shí)度在95％以上，直至裝至距離泵殼外端為止；5、安裝法蘭蓋，并使之進(jìn)入填料箱3-4mm，同時(shí)調(diào)整法蘭蓋的對(duì)中度，用手盤動(dòng)泵軸，確認(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活后，才能開泵試車。填充深度填料深度由水泵的壓力決定，壓力小于0.5Mpa，深度≥50mm，壓力每增加1.0Mpa，深度相應(yīng)增加10mm。其它泵類、減速機(jī)和閥門的密封方法與此方法類似。
實(shí)施例1在15重量份絲綿中加入18重量份N46液壓油，混合，再倒入62重量份聚四氟乙烯乳液，浸泡30分鐘，同時(shí)進(jìn)行攪拌，再加入3重量份氯丁橡膠、1重量份間苯二甲酸二異辛酯、1重量份玻璃纖維，混合均勻，進(jìn)入140℃的烘箱約5小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干，再進(jìn)入約200℃的烘箱約5小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干即可。
實(shí)施例2在17重量份聚丙烯纖維中加入13重量份20#齒輪油，混合，再倒入65重量份聚四氟乙烯乳液，浸泡30分鐘，同時(shí)進(jìn)行攪拌，再加入3重量份氯丁橡膠、1重量份己二酸二辛酯、1重量份二氧化鈦，混合均勻，進(jìn)入150℃的烘箱約6小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干，再進(jìn)入220℃的烘箱約6小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干即可。
實(shí)施例3在8重量份絲綿中加入12重量份20#齒輪油，混合，再倒入60重量份聚四氟乙烯乳液，浸泡30分鐘，同時(shí)進(jìn)行攪拌，再加入5重量份氯丁橡膠、1重量份己二酸二辛酯、2重量份二氧化硅和12重量份石墨，混合均勻，進(jìn)入150℃的烘箱約6小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干，再進(jìn)入220℃的烘箱約6小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干即可。
實(shí)施例4分別用牛油石棉盤根、石墨盤根、聚四氟乙烯盤根和本發(fā)明實(shí)施例1密封填料在相同規(guī)格的75KW雙吸臥式泵上進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件介質(zhì)水，溫度常溫，壓力5Mpa，線速度11m/s，密封面長(zhǎng)度100mm。運(yùn)行時(shí)間達(dá)500小時(shí)以上，結(jié)果用牛油石棉盤根，石棉盤根和聚四氟乙烯盤根的泵在運(yùn)行200小時(shí)以后泄露量均超過100ml/min，而用本發(fā)明的密封填料的泵運(yùn)行達(dá)1000小時(shí)以上，泄露量幾乎為0，節(jié)能約5％，結(jié)果如

圖1所示(其中1為牛油石棉盤根，2為石墨盤根，3為聚四氟乙烯盤根，4為本發(fā)明盤根)。
實(shí)施例5用本發(fā)明實(shí)施例2的密封填料按前面所述的方式填入工業(yè)泵填料箱中，進(jìn)行密封。再連續(xù)泵送帶有工業(yè)廢硫酸的廢液達(dá)30天。泄露量幾乎為0，表明密封良好。再打開填料箱，測(cè)量填料重量，本發(fā)明填料的損失率低于1％，表明本發(fā)明的填料能耐酸，該密封填料用潤(rùn)滑油重新混合均勻后，恢復(fù)如初。
以上結(jié)果表明，本發(fā)明的填料具有密封性能優(yōu)異，耐久，摩擦系數(shù)低，不需水冷卻，自潤(rùn)滑性能好，不磨損軸和軸套，減少無(wú)用功，節(jié)能約5％，耐腐蝕，可以重復(fù)使用等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種可再成型的密封填料，特征在于它包括2-10wt％氯丁橡膠50-84wt％聚四氟乙烯乳液3-20wt％絲綿或聚合纖維0.5-5wt％增強(qiáng)填料10-20wt％潤(rùn)滑油0.5-3wt％增塑劑0-24wt％石墨
2.根據(jù)權(quán)利要求1的密封填料，其中聚合纖維選自聚丙烯、晴綸、滌綸、聚酰胺和聚酯纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的密封填料，其中增強(qiáng)填料選自玻璃纖維，二氧化硅和二氧化鈦中的一種或多種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的密封填料，其中增塑劑選自鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯，間苯二甲酸二異辛酯，己二酸二異辛酯，己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，馬來酸二異辛酯和衣康酸二丁酯。
5.制備權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的密封填料的方法，包括在絲綿或聚合纖維中加入潤(rùn)滑油，混合，再倒入聚四氟乙烯乳液，浸泡20-60分鐘，同時(shí)進(jìn)行攪拌，再加入氯丁橡膠、增塑劑、增強(qiáng)填料和任選的石墨，混合均勻，進(jìn)入100-200℃的烘箱5-10小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干，再進(jìn)入200-300℃的烘箱5-10小時(shí)，冷卻后取出，風(fēng)干，成型為所需形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的密封填料，其特征在于它是柔性的，而且可再成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可再成型的軟密封填料,特征在于它包括:2－10wt%氯丁橡膠,50－84wt%聚四氟乙烯乳液,3－20wt%絲綿或聚合纖維,0.5－5wt%增強(qiáng)填料,10－20wt%潤(rùn)滑油,0.5－3wt%增塑劑,和0－24wt%石墨。本發(fā)明的密封填料具有密封性能優(yōu)異,耐久,摩擦系數(shù)低,不需水冷卻,自潤(rùn)滑性能好,不磨損軸和軸套,減少無(wú)用功,節(jié)能約5%,耐腐蝕,可以重復(fù)使用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09K3/10GK1374360SQ0211640
公開日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2002年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月2日
發(fā)明者關(guān)曉輝 申請(qǐng)人:關(guān)曉輝