Композиция для уплотнительных материалов сальниковых набивок Советский патент 1993 года по МПК B32B5/12 

Ё

Сущность изобретения: композиция содержит асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена (фторопласта) и графита 10-90 мас.% и углеродное волокно, термообработанное до 2400°С и пропитанное суспензией политетрафторэтилена (фторопласта) и графита. Состав для пропитки волокон содержит, мас.%: 50- 54%-ную водную суспензия фторопласта 40; порошок термографита 20 и вода 30. Характеристики композиций Стойкость в агрессивных средах (HaSO) 30-45 сут. 3 табл.

Изобретение относится к материалам, используемым в качестве уплотнительных, преимущественно для сальниковых набивок запоркой арматуры и насосов, способных противостоять высокоагрессивным средам . при повышенных параметрах эксплуатации: температуре, давлении, скорости скольжения.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости сальниковых набивок при их низкой стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для получения уплотнительных материалов сальниковых набивок, включающая асбестовые волокна, пропитанные суспензией политетрафторэтилена и графита, дополнительно содержит углеродные волокна, термообработанныё до 2400°С и пропитанные суспензией политетрафторэтилена

и графита, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита10-90 углеродное волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита . 90-10 Количественное соотношение асбестовых и углеродных волокон в предлагаемой композиции является оптимальным и экономически целесообразным, надежно обеспечивая уплотнительные свойства и долговечность сальниковой набивки. Уменьшение в композиции доли углеродных волокон менее 10% снижает эксплуатационную стойкость по сравнению с прототипом, а увеличение свыше 90% приводит к

8

ел

00

00

ел

со

высокой стоимости набивки, не увеличивая эксплуатационной стойкости сальниковой набивки.

Увеличение эксплуатационной стойкости композиции при работе в высокоагрес- сивных средах, например H2S04, НзРО и др. происходит не только за счет прямого использования свойств углеродного волокна, обладающего высокой прочностью, малыми коэффициентами трения и термиче- CKorq расширения и практически инертностью ко всем кислотам и щелочам, а и за счет химического воздействия .волокон асбеста, которые дегидратируясь и химически взаимодействуя с высокоагрессивной средой, затвердевают и при этом образуется композиционный материал, в котором роль матрицы играют измененные асбестовые волокна; углеродные волокна при этом являются армирующим (укрепляющим) компонентом нового композиционного материала, который приобретает новое свойство, отсутствующее у прототипа - повышенную прочность. За счет этого стойкость композиции, представляющей собой крученую нить, используемой для получения сальниковой набивки, увеличивается по сравнению с прототипом в 40-50 раз.

В качестве компонентов композиции используется углеродное волокно и упроч- ненная асбестовая пряжа. В табя.1 приво- . дятся их. характеристики и количественное содержание их в композиции.

Технологический процесс изготовления композиции состоит из следующих основ- ных стадий:

Подготовка углеродного и графитового волокна для композиции, т.е. пропитка суспензий ПТФЭ и графита и предварительная термообработка углеродных волокон до 2400°С.

Изготовление крученой композиционной нити из прядей волоком асбеста и углеродных волокон (возможно с последующей пропиткой суспензией ПТФЭ и графита) с заданным соотношением компонентов.

В табл.2 приведены варианты композиций с различными соотношениями компонентов и их эксплуатационная стойкость.

Для получения сальниковой набивки осуществляют перемотку крученой нити, а затем изготавливают плетеную углеродную сальниковую набивку, которую затем каландрируют.

По характеру плетения набивка изго- тавливается в виде плотных плетеных шнуров сквозного плетения с однослойными или многослойным сплетением сердцевины на шнуроплетельных машинах. Для придания шнуру требуемой формы (чаще всего квадрата) на угловые стойки (боковые направляющие) шнуроплетельной машины заправляют необходимое количество нитей. В середину шнура пропускают сердечник, состоящий из различного, в зависимости от стороны квадрата набивки, количества нитей. Пропуская вырабатываемую набивку через калибр, получают необходимые размеры и форму. Для придания дополнительных эксплуатационных свойств (повышенная стойкость и разнообразных средах и др.) композиция может быть дополнительно пропитана суспензией.

Для приготовления пропиточной суспензии ПТФЭ и графита применяют компоненты, характеристика и количественное соотношение которых в ней приведены в табл.3.

. Сальниковая набивка, выполненная из заявленной композиции (варианты 4, 5) испытана при перекачивании олеума и моногидрата серной кислоты на Челябинском заводе Оргстекло. Эксплуатационная стойкость для композиции составила 30 дней, для композиции № 5 - 40-45 дней. Табл.2 Сальниковая набивка из асбестовых волокон при тех же условиях работала не более 1 суток, что подтверждено актом, Формул а изобретения Композиция для уплотнительных материалов сальниковых набивок, содержащая асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости сальниковой набивки в условиях высокоагрессивных сред в широком интервале температур, давлений, скоростей скольжения, оно дополнительно содержит углеродное волокно, термообработанное др 2400°С и пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита, при следующем соотношении компонентов, мае.%: асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита10-90; углеродное волокно, термообработанное до 2400°С и пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита 10-90.

Р -разрывная нагрузка; - линейная плотность; М - содержание основного вещества.

Таблица 2

Таблица 1

Таблица 3