СЛОИСТЫЙ УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1998 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к слоистым уплотнительным материалам, содержащим в качестве одного из слоев армирующий металлический каркас, и предназначенным для эксплуатации в уплотнительных узлах, имеющих плоские уплотняющие поверхности.

Аналогом и прототипом заявляемого изобретения является слоистый уплотнительный материал, включающий плоский перфорированный металлический каркас, на плоскостях которого зафиксированы листы уплотнительного материала, имеющего капиллярно-пористую структуру [1] . Существенные признаки прототипа "плоский перфорированный металлический каркас, на плоскостях которого зафиксированы листы уплотнительного материала, имеющего капиллярно-пористую структуру" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является недостаточная уплотнительная способность материала из-за возможности утечек уплотняемой среды (газов и жидкостей) по капиллярам и диффузионного проникновения уплотняемой среды через уплотнительный материал.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение уплотнительной способности материала за счет снижения возможности утечек и диффузионного проникновения уплотняемой среды по капиллярам.

Для достижения указанного технического результата в слоистом уплотнительном материале, включающем плоский перфорированный металлический каркас, на плоскостях которого зафиксированы листы уплотнительного материала, имеющего капиллярно-пористую структуру, капиллярные поры ориентированы преимущественно в ортогональном направлении к плоскости металлического каркаса. Существенные признаки заявляемого изобретения "капиллярные поры ориентированы преимущественно в ортогональном направлении плоскости металлического каркаса" являются отличительными от признаков прототипа.

Слоистый уплотнительный материал включает перфорированный каркас, например, металлический, покрытый с двух сторон слоями уплотнительного материала. Перфорированный каркас может быть изготовлен, например, из жести и является армирующим элементом. Перфорация может быть круглой, прямоугольной и другой формы и содержит одно или несколько заусенцев различной формы с различным углом загиба относительно плоскости листа. Поверхность каркаса также может иметь неровности (например, воронкообразные неровности), гофры и др. С каждой стороны каркаса размещено не менее, чем по одному листу уплотнительного капиллярно-пористого материала, зафиксированному на каркасе за счет загиба заусенцев. В качестве листового уплотнительного капиллярно-пористого материала может использоваться, например, материал, имеющий волокнистую структуру, образованную волокнами, соединенными между собой связующим. В качестве волокон могут использоваться различные волокна, например асбестовые, полиарамидные (волокна из ароматических полиамидов), стеклянные, базальтовые и др. (или их смеси). В качестве связующего могут использоваться полимерные связующие, например каучук, латексы (при необходимости содержащие вулканизирующие вещества, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации и др. компоненты, например, мягчители, пластификаторы), а также связующие других типов. Кроме того, в состав листового материала могут входить наполнители (например, порошкообразные: сурик, барит и др. минеральные вещества), специальные добавки (эмульгаторы, пеногасители) и др. Промежутки между волокнами, образующими уплотнительный материал, заполнены связующим (связующим и наполнителями) не полностью и представляют собой поры (капилляры). При этом капилляры могут быть ориентированы в различных направлениях, однако для большинства капилляров направление ориентации должно в большей или меньшей степени соответствовать направлению, ортогональному плоскости металлического каркаса. Это соответствие выполнено, если угол отклонения для большинства (не менее 30%) капилляров от ортогонального плоскости каркаса направления не превышает 45^o.

Изготавливаться заявляемый слоистый материал может известными методами. Например, однородная водная суспензия каучука (взятого, например, в виде латекса), волокон, вулканизующей группы и наполнителей передается на сетчатую ленту, на которой осаждается слой массы, а вода удаляется через сетку, например вакуумным отсосом. С поверхности сетчатой ленту слой массы (наслойка) снимается и подается на сушку (дальнейшее удаление влаги) и последующую обработку до получения листа уплотнительного материала заданной толщины и параметров. Отдельно изготавливают перфорированный металлический каркас. Затем каркас совмещают с листами уплотнительного материала и фиксируют их на каркасе, например, за счет загиба заусенцев перфораций, путем пропуска каркаса с листами через зазор каландра. Далее сформированный слоистый уплотнительный материал направляют на дальнейшую обработку (пропитку, промазку, термическую, механическую обработку и др.)
Изготовление слоистого уплотнительного материала с уплотнительными слоями капиллярно-пористой структуры, имеющими преимущественную ориентацию капиллярных пор ортогонально плоскости каркаса, позволяет обеспечить при использовании материала в качестве уплотнительного элемента (прокладки), размещенного между плоскими уплотнительными поверхностями, преимущественную ориентацию капиллярных пор ортогонально направлению утечек жидкостей и газов и диффузионного проникновения уплотняемой среды через уплотнительные слои слоистого материала. Это создает дополнительное сопротивление для утечек и проникновения среды, что снижает возможность утечки уплотняемой среды по капиллярам и ее диффузионного проникновения и, соответственно, повышает уплотнительную способность слоистого материала.

Слоистый уплотнительный материал предназначен для экслуатации в уплотнительных узлах, имеющих плоские уплотняемые поверхности. Слоистый уплотнительный материал включает перфорированный металлический каркас и капиллярно-пористый уплотнитель. Капиллярные поры уплотнителя ориентированы ортогонально плоскости каркаса. Материал повышает герметичность устройств.

Слоистый уплотнительный материал, включающий плоский перфорированный металлический каркас, на плоскостях которого зафиксированы листы уплотнительного материала, имеющего капиллярно-пористую структуру, отличающийся тем, что капиллярные поры ориентированы преимущественно в ортогональном направлении к плоскости металлического каркаса.