專利名稱：膨脹石墨通用盤根及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體介質(zhì)的密封材料，尤其是一種膨脹石墨通用盤根以及該通用盤根的制造方法。
日本專利昭57～29854《膨脹石墨成形體利用復(fù)合編織的盤根》中提到“是以天然鱗片石墨，初生石墨，熱分解石墨等用強(qiáng)酸處理使之生成石墨層間化合物，再水洗，于高溫瞬間膨脹處理得到的膨脹石墨粒子加壓而成為膨脹石墨成形體”。因?yàn)樵撌尚误w主要是由膨脹石墨粒子間的機(jī)械力結(jié)合而成，因而強(qiáng)度不高、耐用度低，使用受到限制。該專利文獻(xiàn)昭57～29854還提到“在管狀編織體內(nèi)部充填以膨脹石墨成形體的復(fù)合編織盤根。該管狀編織體是自下而上的由石棉或碳素纖維進(jìn)行格子編、套編、袋編而成，然后將膨脹石墨成形體卷做成圓筒狀或切成一定寬度的帶狀、或者切成木屑或木片狀之后填塞于上述管狀編織體的中空部，做成復(fù)合編織盤根”。按上述方法制成的膨脹石墨復(fù)合編織盤根，由于管狀編織體與膨脹石墨成形體之間無粘接增強(qiáng)，且膨脹石墨材料本身的機(jī)械強(qiáng)度低、因而編織體一旦破損，就會(huì)導(dǎo)致盤根失效，耐用度較低，且產(chǎn)品的通用性較差，給生產(chǎn)及使用以至于運(yùn)輸和儲(chǔ)存都帶來不便。
本發(fā)明的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種機(jī)械，強(qiáng)度高，產(chǎn)品通用性強(qiáng)的膨脹石墨通用盤根，以達(dá)到盤根密封性能好，使用壽命長的目的;本發(fā)明的另一任務(wù)是提供專用于制造該通用盤根的生產(chǎn)方法，以達(dá)到制造方便，成本低的目的。
本發(fā)明提出的任務(wù)是由下列技術(shù)方案來完成的。本發(fā)明以膨脹石墨或者在膨脹石墨中漆加少量氧化石墨，膠質(zhì)石墨及其它助粘接增強(qiáng)劑為原料。以一種或數(shù)種金屬絲、網(wǎng)、箔或天然纖維、人工合成纖維的線或織物，以及高分子化合物薄膜作為增強(qiáng)輔助材料，原、輔材料之間通過機(jī)械壓合或粘接劑使之結(jié)合，制成膨脹石墨紙、帶、線，將上述制得的膨脹石墨帶狀物經(jīng)螺旋卷制、單股或多股擰合或于中心加以增加強(qiáng)度的柔軟的金屬絲或非金屬纖維，通過一定形狀的?？跀D壓或輥軋成各種截面形狀，尺寸的膨脹石墨通用盤根?；蛘邔⑸鲜龅呐蛎浭珟钗锊们泻髷Q捻成一定直徑的膨脹石墨細(xì)線，再經(jīng)套編、重復(fù)編、格子編、穿心編等編織加工而成具有良好柔韌性的無限長度的膨脹石墨通用盤根。
本發(fā)明將通過實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。
實(shí)施例一膨脹石墨通用盤根是以天然鱗片石墨或粉未石墨為原料，經(jīng)強(qiáng)酸性氧化處理使之成為石墨層間化合物后，水洗干燥再高溫瞬間膨脹成石墨蠕蟲。取0.02～0.06mm厚的有機(jī)合成薄膜，表面浸漬與之適應(yīng)的有機(jī)類粘接劑，一般是采用連續(xù)浸漬，即用羅拉牽引薄膜通過盛有粘接劑的槽。并經(jīng)適度的加熱干燥，薄膜感熱溫度控制在20～100℃。再夾于密度0.003～0.03g/cm3的石墨蠕蟲層之中，然后進(jìn)行機(jī)械輥壓，一般壓合壓力控制在70～150kg/cm2，制成總厚度控制在0.10～0.30mm、密度0.5～1.5g/cm3的增強(qiáng)膨脹石墨帶。將此石墨帶卷制成一定長度的筒狀或棒狀，再經(jīng)擠壓或輥壓整形加工，施加壓力為120～180kg/cm2，制成一定截面形狀、尺寸的增強(qiáng)膨脹石墨通用盤根。卷制時(shí)也可以多層迭合，并于中心鋪設(shè)銅、鐵、錫、鋁等金屬絲、玻璃纖維或合成纖維，棉、麻類纖維當(dāng)中的任意一種或數(shù)種經(jīng)浸膠處理過的線或織物作為增強(qiáng)輔助材料，以增強(qiáng)盤根的內(nèi)部結(jié)合力及耐折強(qiáng)度，此法生產(chǎn)的通用盤根可用于直徑較大的以及異型密封部位的密封。
實(shí)施例二按上述方法制得的增強(qiáng)膨脹石墨帶裁切成5～50mm寬度窄帶，經(jīng)擰捻制成石墨線，根據(jù)石墨線股數(shù)可隨意調(diào)節(jié)盤根的截面大小，或在擰捻時(shí)嵌入浸膠過的增強(qiáng)材料，再經(jīng)與之相配的模口整形加工，表面處理后可得到無限長度的增強(qiáng)膨脹石墨通用盤根。按上述方法生產(chǎn)的通用盤根具有優(yōu)異的柔韌性，可以在180°范圍內(nèi)任意彎折，適用于各類口徑的動(dòng)靜密封，包括異型部位的密封均可使用。
實(shí)施例三取玻璃纖維或合成纖維、棉、麻類纖維、碳素纖維或銅絲的一種織物或混合織物，厚度控制在0.20mm以下，浸漬與金屬絲或纖維相適應(yīng)的有機(jī)類粘接劑后均勻地夾于密 .003～0.03g/cm3的膨脹石墨蠕蟲層中間，輥壓成厚度為0.15～0.35mm、密度0.5～1.8g/cm3的石墨帶。依一定寬度一般為5～50mm裁切成窄條、再經(jīng)搓捻制成石墨線，于穿心編織機(jī)上進(jìn)行穿心編織，或內(nèi)夾石墨繩的套編及多次重復(fù)編織，再經(jīng)整形和表面處理得到不同截面形狀、尺寸的無限長度的增強(qiáng)膨脹石墨通用盤根。此類盤根強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，能在180℃范圍內(nèi)任意彎折、適用各類口徑的動(dòng)靜密封，特別對(duì)PV值較高或流體介質(zhì)中有固態(tài)物的動(dòng)密封具有獨(dú)特的效果。安裝時(shí)只要施加原膨脹石墨填料環(huán)75%的予緊力就能達(dá)到密封，使用壽命至少延長一倍以上。本發(fā)明實(shí)施例中，輔助增強(qiáng)材料與粘接劑的選擇比較靈活，原則上是粘接劑與原、輔材料之間都具有一定的粘接力即可，通常采用的有機(jī)類粘接劑為丁晴、氯丁、醋酸乙稀脂類。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)由于在膨脹石墨中增加了少量的膜狀或織物狀的增強(qiáng)輔助材料，并采用機(jī)械壓合或粘結(jié)劑粘合，使原、輔材料結(jié)合在一起。膨脹石墨通用盤根的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性顯著提高、使用壽命延長，同時(shí)使用本發(fā)明所述的制造方法，不僅改善了加工性能使之成為連續(xù)生產(chǎn)，容易獲得不同截面形狀尺寸的通用盤根，可以解決大口徑及異型孔等的動(dòng)靜密封;而且各種不同規(guī)格型號(hào)的膨脹石墨填料盤根，可以簡化為若干種不同截面尺寸、形狀的通用盤根，用戶可以根據(jù)密封需要隨意截取，纏繞在密封部位加壓即可形成密封，給運(yùn)輸、儲(chǔ)存及用戶安裝帶來了極大的方便，同時(shí)生產(chǎn)成本比原來降低，因而本發(fā)明所具有的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都是比較明顯的。
權(quán)利要求
1.一種膨脹石墨盤根，以膨脹石墨為原料，并含有用于增加強(qiáng)度的輔助材料，其特征在于用于增強(qiáng)的輔助材料為柔軟的線狀、織物狀或膜狀物，在該輔助材料表面浸漬有與原、輔材料都適應(yīng)的有機(jī)粘接劑，并且該輔助材料是均勻夾在膨脹石墨蠕蟲層間。
2.如權(quán)利要求1所述的膨脹石墨盤根，其特征在于所述的增強(qiáng)輔助材料是有機(jī)合成薄膜、玻璃纖維或合成纖維當(dāng)中的任意一種或數(shù)種且厚度分別控制在0.02～0.06mm之間或厚度小于0.20mm。
3.如權(quán)利要求1所述的膨脹石墨盤根，其特征在于所述的增強(qiáng)輔助材料還可以是棉麻類纖維或銅、鐵、錫、鋁絲中的一種或數(shù)種，厚度控制在0.20mm以下。
4.一種膨脹石墨盤根的制造方法，膨脹石墨蠕蟲可用機(jī)械壓制成帶狀，并卷制成筒狀，其特征在于在機(jī)械壓制成形前，先在線狀、膜狀或織物狀的增強(qiáng)輔助材料上浸漬與原、輔材料都適應(yīng)的有機(jī)類粘接劑，使膨脹石墨層均勻地覆蓋在輔助材料的表面，然后進(jìn)行機(jī)械壓合成帶，并經(jīng)卷制、擰合、擠壓或輥壓整形加工，制成不同截面形狀，尺寸的膨脹石墨通用盤根。
5.如權(quán)利要求4所述的膨脹石墨盤根的制造方法，其特征在于可以在制成膨脹石墨帶以后，裁切成5～50mm寬度的窄帶，并搓捻成線，再進(jìn)行穿心編織或內(nèi)夾石墨繩的套編及多次重復(fù)編織，最后經(jīng)整形和表面處理得到所需截面形狀、尺寸的通用盤根。
6.如權(quán)利要求4所述的膨脹石墨盤根的制造方法，其特征在于用于粘接膨脹石墨蠕蟲層的線狀、膜狀或織物狀的輔助材料，采用羅拉牽引通過貯有粘接劑槽的方式連續(xù)浸漬上膠。
7.如權(quán)利要求4或6所述的膨脹石墨盤根的制造方法，其特征在于線狀、膜狀或織物狀的增強(qiáng)輔助材料上膠后需經(jīng)干燥，干燥溫度控制在20℃～100℃之間。
8.如權(quán)利要求4所述的膨脹石墨盤根的制造方法，其特征在于石墨蠕蟲層與浸漬過有機(jī)類粘接劑的增強(qiáng)輔助材料的機(jī)械壓合壓力控制在70～150kg/cm2，盤根成型擠壓或輥壓的壓力控制在120～180kg/cm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是增強(qiáng)膨脹石墨通用盤根及該通用盤根的制造方法。
文檔編號(hào)F16J15/10GK1034217SQ87106668
公開日1989年7月26日 申請日期1987年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月28日
發(fā)明者朱迪祥 申請人:地方國營浙江慈溪密封材料廠