複合柔性石墨編織填料的生產工藝及其製品的製作方法

2023-12-06 02:56:31 1

專利名稱：複合柔性石墨編織填料的生產工藝及其製品的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於氣液物質密封填料的生產工藝及其採用該工藝生產的填料製品。
日本專利昭和57-29854《膨脹石墨成形體利用複合編織的盤根》公開了一種在管狀編織體內部充填以膨脹石墨成形體的復編織盤根。由於該石墨成形體主要是依靠膨脹石墨粒子間的結合力而構成，而按該專利方法製成的複合編織盤根，因管狀編織體與膨脹石墨成形體之間無粘接性增強，使之編織體一旦破損，就會導致盤根失效，因此耐用度較低。
為此，一項題為《膨脹石墨通用盤根及製造方法》的專利(申請號83106668)提出在增強的輔助材料表面浸漬有與原輔材料都適應的有機類粘接劑丁腈、氯丁、醋酸乙烯酯的一種，以提高膨脹石墨蠕蟲層間的機械強度;接著，另一項題為《柔性石墨與炭素纖維複合編織填料》的專利(申請號為91106348)也提出先把柔性石墨板材剪成條狀，然後把條狀石墨疊加起來，用編織機把炭素纖維編在條狀石墨的外層，形成外層是網狀炭素纖維，內層是柔性石墨的股線，把股線浸漬四氟乙烯乳液。儘管它們各有特點，且均提高了石墨填料的機械強度等，但兩者均採用液體狀的粘接劑製成四氟乙烯乳液浸漬增強輔助材料或石墨板材，以20-100℃的低溫乾燥將溶劑蒸發掉，使之石墨與溶質滲透不甚均勻，且其間存在溶劑蒸發之空隙等。因此尚存在石墨在編織過程中易不斷剝離脫落，損耗較大;同時，低溫的乾燥工藝，實際上對原材料的本質無二次脫硫等改善作用。
本發明的目的是克服現有技術中所存在的不足，提供一種使柔性石墨與增強輔料結合牢固，損耗較少，製作簡單、合理，改善製品質量好的複合柔性石墨編織填料的生產工藝。
本發明的另一個目的的是提供一種採用該工藝製成機械強度高，使用壽命長，密封性能好，含硫量低的複合柔性石墨編織填料的製品。
本發明所述和工藝主要是這樣組成的先在膨脹石墨蠕蟲中均勻地混入適量的有機固狀物聚乙烯或環氧樹脂或聚酯樹脂，經機械壓製成帶狀後，與預先包裹同種有機固狀物層的線狀或織物狀的纖維增強材料疊放在一起，其上再復加一層膨脹石墨蠕蟲與同種有機固狀物的混料，在溫度為160-240℃，壓力為150-200Kg/cm2的條件下進行機械熱壓融合成整體，再經裁切、卷製成空心螺旋管狀，編織、壓延成型。
其中，所述的在線狀或織物狀纖維增強材料上包裹上有機固狀物可根據原輔材料，有機固狀物及製品的品種的不同，而選用下述方法的一種A、將所述的線狀或平面狀增強材料採用紅外線等方法適當加溫，以能粘上(即包裹上)有機固狀物聚乙烯或環氧樹脂或聚脂樹脂，而又不損傷纖維增強材料為宜;B、對於導電性的線狀或平面狀增強材料(如金屬絲、鍍刷有導電膜的非金屬纖維等)可採用公知的靜電噴塗方法在其周圍包裹上所述的有機固狀物;C、先用水霧將線狀或平面狀增強材料噴潮溼，再灑上有機固狀物聚乙烯或聚酯樹脂或環氧樹脂。由於熱壓工序緊接於上述包裹工序之後，所以，包裹工序中包裹的均勻性較有機物與增強材料的臨時的包裹強度重要的多。另外，所述的有機固狀物一般以細目顆粒狀或粉狀物為宜，以使其與膨脹石墨蠕蟲及增強材料等充分地攪拌、混合或接觸。所述的增強材料可以是棉、麻或合成纖維，在製作時彼此縱向平行均勻排列;也可以是類似材料的平面狀材料(如平面編織物、縱向強度高而橫向強度低的裂膜狀薄膜等);或者是金屬絲、複合線狀或平面狀材料。
由於採用了上述工藝，使均勻混和著有機固狀物的柔性石墨蠕蟲層間夾於其中間的表面包裹著同種有機固狀物的增強材料，熱壓、熔融複合成緻密的整體。通常上述複合體為厚度為0.2-0.3mm的帶狀體。所述的增強材料可位於帶狀體的中部或在1/3處。而所述有機固狀物的混入量的多少具體取決於滲入的種類、目數或填料的規格要求等，一般其混入量為柔性石墨重量的2-10%為宜。由此製成的帶狀體可直接裁成條狀，卷製成螺距為10-30mm外徑為1-3.5mm的空心螺旋管，並可用二根以上的空心螺旋管採用公知的編織、壓延方法生產出各種規格和品種的填料製品。
由於本發明創造性地將有機固狀物聚乙烯，聚酯樹脂或環氧樹脂作為柔性石墨蠕蟲層間及與增強材料間的粘合物，不但使粉末狀的有機固狀粘接物與柔性石墨充分混合後再採用現有的機械設備高質量的生產變得方便。而且還具有粘合物的分配更均勻，粘合強度更大，加工過程中石墨剝落等的損耗更小，成本低，編織填料製品的機械強度，柔韌性更高(可在大於180°的範圍內彎曲)適用範圍更廣，使用壽命更長等特點。同時，高溫的熱壓工序可使柔性石墨進行第二次脫硫，其製品現經有關部門檢測，含硫量小於600ppm，達到特級品標準，其它各項指標也分別達到了國家標準。因此，其製品將廣泛地用於氣相或液相介質動、靜密封的填料函裝置中。(例如各種泵、閥等處的動密封等)受到用戶的歡迎。
下面通過實施例，對本發明作一具體的描述。
實施例1將磷片狀石墨放入電介液中，通以低電壓大電流，以石墨為陽極，使石墨層間產生分子插入，然後用清水漂淨電解液，控制石墨的含硫量≤20000ppm，再經1100℃以上高溫膨化，使之生成石墨蠕蟲，使含硫量降至900-1300ppm。按所欲加工石墨蠕蟲重量的5%，加入80目PE有機固狀粒料，壓成薄帶狀。同時用清水霧把棉紗線噴溼潤，再灑上一層PE粉料，使之周圍包裹上一層PE粉料，平行地置放於上述薄帶上，再加一層同種混合料，在160-240℃高溫與150-200Kg/cm2的壓力下，將石墨蠕蟲與增強棉紗溶融成一體，使石墨中的殘硫受熱壓作用，再次被逸出。接著，上述薄帶體經裁切、卷製成螺距約20mm，直徑3mm左右的空心螺管，以進一步增強彈性，再按人字編織法，製成韌性高又富有彈性的複合柔性石墨編織填料。
實施例2在按前方法製成的柔性石墨蠕蟲中，拌入粒度為200目的EP5%。先在15Kg/cm2的壓力下壓製成薄片狀，同時，將直徑0.13mm的金屬絲用10萬伏靜電，噴塗包復上有機EP粒料，將它們彼此平行地縱向疊放在石墨薄片上，再加一層同種混合料，在170℃-220℃和180Kg/cm2的壓力下，熱壓脫硫並融合製成一體的複合帶，經裁切，卷製成空心螺管，並用編織機按眾所周知的編織法，壓延製成複合柔性石墨填料。
權利要求
1.一種複合石墨編織填料的生產工藝，由膨脹石墨蠕蟲用機械壓製成帶狀，並卷制、壓延成型，其特徵在於先在膨脹石墨蠕蟲中均勻地混入適量的有機固狀物聚乙烯或環氧樹脂或聚酯樹脂，經機械壓製成帶狀後，與預先已包裹同種有機固狀物的線狀或平面狀增強材料疊放在一起，其上再復加一層膨脹石墨蠕蟲與同種有機固狀物的混合料，在溫度為160～240℃，壓力為150～200kg/cm2的條件下進行機械熱壓融合成一體，再經裁切，卷製成空心螺旋管，編織成型。
2.如權利要求1所述的複合柔性石墨編織填料的生產工藝，其特徵在於先將所述的線狀或平面狀增強材料適度加溫，然後在其上包裹上有機固狀物聚乙烯或環氧樹脂或聚酯樹脂。
3.如權利要求2所述的複合柔性石墨編織填料的生產工藝，其特徵是在採用導電性的線狀或平面狀的增強材料時，用靜電噴塗的方法包裹上有機固狀物聚乙烯聚酯樹脂或環氧樹脂。
4.如權利要求2所述的複合柔性石墨編織填料的生產工藝，其特徵在於先用水霧將線狀或平面狀增強材料噴潮溼，再復上有機固狀物聚乙烯或聚酯樹脂或環氧樹脂。
5.一種按權利要求1所述的生產工藝製成的柔性石墨編織填料，以柔性石墨為原料，並含有提高強度的輔助材料，其特徵在於柔性石墨蠕蟲間均勻地混和有機固狀物，且在其中設有包裹著同種有機固狀物層的線狀或平面狀的增強材料，並經熱壓、熔融使之複合成緻密的整體。
6.如權利要求與所述柔性石墨編織填料，其特徵在於所述的有機固狀物聚乙烯或聚酯樹脂或環氧樹脂的混入量為柔性石墨重量的2-10%。
7.如權利要求5或6所述的柔性石墨編織填料，其特徵在於所述的複合體呈帶條狀，並由二根以上卷製成螺距為10-30mm外經為1-3.5mm的空心螺旋管編織、壓延製成。
全文摘要
本發明涉及一種石墨編織填料的生產工藝及其製品。它系在柔性石墨蠕蟲中均勻地混入適量的聚乙烯或聚酯樹脂等粉狀固狀體，並將預先包裹有同種固狀體的增強材料埋放在中間，再在溫度為160—240℃，壓力為150—200kg/cm
文檔編號C09K3/10GK1096042SQ9411209
公開日1994年12月7日 申請日期1994年3月31日 優先權日1994年3月31日
發明者秦樹南, 許惠芬 申請人:秦樹南, 許惠芬