[发明专利]一种由有机/无机共混共絮凝粘结剂制备的抗温密封材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由有机/无机共混共絮凝粘结剂制备的抗温密封材料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的蓬勃发展，我国的汽车工业、船舶工业，以及与摩托车、和其他通用机械有关的内燃机工业，近十年一直以两位数字的年增长率突飞猛进地在发展。密封垫片是这些工业不可或缺的重要部件，当然近年来也相继有着长足的发展。在密封材料的领域里，世界各地生产的密封衬板一直都以石棉为主要原料，但由于石棉会危害人体健康，对生态环境会造成污染，从八十年代末开始，许多西方的先进国家已率先取缔使用含石棉的密封制品。随着我国经济的发展和社会对环保的要求，取缔使用含石棉的密封材料已是旦夕间的事情。

石棉的用途广泛，主要是因其性能具有强韧性高、柔曲性好、可以微纤维化(能够抓附材料中的其他成分建立一个紧密的密封材料结构)、耐高温(800-1100℃)、化学性稳定等等优异品质。同时又具有良好的隔热，防腐蚀，与不易燃烧等良好性能。我国一直以来都在使用石棉密封材料，对无石棉密封材料的研究与开发是2000年代才开始的。我国对无石棉垫片材料的初期研发是秉承国外的经验，用的是由杜邦公司生产发明的芳纶纤为作为取代石棉的原料。芳纶是一种人工合成的高分子纤维，也是人工合成的有机纤维中性能跟石棉纤维比较相近的纤维。芳纶原纤维的耐温性能可达450-500℃，制成无石棉垫片材料的应用温度可达350-400℃。芳纶的性能强韧，抗化学性好，芳纶跟石棉纤维一样也具备微纤维化的特性。可是芳纶纤维的价格异常昂贵(160-240元/公斤)，用芳纶纤维来替代石棉来制作密封材料，密封产品的成本是用户难以承受的负担(石棉价格约为3-4元/公斤)。

所以，如果能及时研究出一种新工艺，可以用比较廉价的普通纤维、制成能跟芳纶相类的耐高温纤维，从而设计出一些价廉物美的高性能无石棉密封材料产品，毋庸置疑，这将能提高我国密封垫片行业的技术水平，填补我国在无石棉垫片材料方面的技术空白，也能树立我国的正面形象，提升自主品牌价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由有机/无机共混共絮凝粘结剂制备的抗温密封材料及其制备方法，解决现有无石棉密封材料价格昂贵的问题，具体提供一种采用廉价的普通纤维制成耐高温纤维的方法以生产高性能的密封材料产品。

本发明通过下述技术方案实现：

一种由有机/无机共混共絮凝粘结剂制备的抗温密封材料，所述密封材料由下列重量百分比的组分组成：

上述各组分之和等于100％。

进一步地，所述密封材料由重量百分比为20％的纤维、43％的阳离子粒子、10％胶态无机粘结剂，20％的乳胶、7％的配合剂组成。

作为另一种选择，所述密封材料中还包括＞0，且≤40％的矿物填充料，且所有组分之和等于100％。

进一步地，所述密封材料是由重量百分比为20％的纤维、25％的阳离子粒子、10％胶态无机粘结剂、20％的乳胶、7％的配合剂、18％的矿物填充料组成。

具体地，所述乳胶为含负电的高分子橡胶弹性体，例如：丁腈乳胶、丁苯乳胶、氯丁乳胶、天然乳胶、聚丙烯酸乳胶中的一种或多种。

具体地，所述水性胶态无机粘结剂是一种可以在水中分散并同时能与上述乳胶共存(即在没加进絮凝剂前能保持混合县浮不沉淀状态)的无机溶胶物，如硅溶胶(二氧化硅)、硅酸钠，硅酸镁、硅酸铝镁(蒙脱土)、水辉石(hectorite)等等。

具体地，所述纤维为植物纤维(如木浆纤维、竹纤维、麻纤维等等)、人工合成纤维(如芳纶、腈纶、涤纶、胺纶等等)的一种或多种。

具体地，所述配合剂为硫化剂、防老剂、分散剂和偶联剂。

具体地，所述阳离子粒子是硅酸盐、碳酸钙、膨润土、滑石粉、二氧化硅、硅藻土或陶土通过阳离子化所得。

具体地，所述矿物填充料为硅酸盐、碳酸钙、膨润土、滑石粉、二氧化硅、硅藻土、陶土、凹凸棒中的一种或多种。

具体地，所述矿物填充料的目数＞200目。

具体地，所述阳离子粒子的粒径＜20μm，其电荷电位＞25mv。

上述由有机/无机共混共絮凝粘结剂制备的抗温密封材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)选用矿物粒子并对粒子进行阳离子化，得阳离子粒子；将纤维充分开松分散，并稀释成浆料；

(2)向所述浆料中加入制得的阳离子粒子，使其能覆盖于纤维表面；

(3)再向步骤(2)所得物质中加入乳胶、胶态无机粘结剂和配合剂，并使乳胶、胶态无机粘结剂和配合剂充分接触纤维；