专利名称：一种可再成型的软密封填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于各种泵类、阀门、减速机等的密封填料，该密封填料具有密封效果好，耐久性优异，摩擦系数低，可再循环使用等特点。
2、摩擦产生的热量必须通过介质的泄露而散发，污染环境。
3、寿命短，需定期更换，更换期间水封环易产生轴向位移，给维修带来困难。
4、不可循环利用，泵体定期检修只能丢弃，产生垃圾。
5、径向扩张力加大盘根与轴套之间的摩擦，消耗一定的轴功率，增加无用功。
盘根密封应用广泛，历史长久，单一材料费低廉，用户便于接受。但由于盘根寿命短，需定期更换和维修，因此盘根密封每年的综合费用不低。
机械密封虽然是一种密封性能较好的密封形式，但由于它单一成本太高，对制造、安装、维护水平要求也很高，且不能有效地耐酸、碱、盐与腐蚀性强的介质，使之广泛应用受到了很大的限制。
本发明的新型密封填料包括以下组分2-10wt％氯丁橡胶50-84wt％聚四氟乙烯乳液3-20wt％丝绵或聚合纤维0.5-5wt％增强填料10-20wt％润滑油0.5-3wt％增塑剂0-24wt％石墨。
其中所述润滑油可以是本领域中常用的那些，例如N46液压油，20#齿轮油等。
所述聚四氟乙烯乳液是浓度为50-60％的聚四氟乙烯乳液。
聚合纤维包括聚酯、聚丙烯、晴纶、聚乙烯、聚酰胺、涤纶等纤维，其中聚丙烯纤维和晴纶纤维是优选的。聚合纤维的长度一般为1-3cm左右，直径一般约0.5-50um。
增强填料可以是本领域中常用的那些，例如二氧化硅，二氧化钛，玻璃纤维等，或它们的混合物。
增塑剂可以是本领域中常用的那些，例如邻苯二甲酸二甲氧基乙酯，间苯二甲酸二异辛酯，己二酸二异辛酯，己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，马来酸二异辛酯，衣康酸二丁酯等。
制备本发明的密封填料例如可以按照以下方法来实施
在丝绵或聚合纤维中加入润滑油，混合，再倒入聚四氟乙烯乳液，浸泡20-60分钟，同时进行搅拌，再加入氯丁橡胶、增塑剂、增强填料和任选的石墨，混合均匀，进入100-200℃的烘箱5-10小时，冷却后取出，风干，再进入200-300℃的烘箱5-10小时，冷却后取出，风干成型即可。
按上述方法制备的密封填料为柔性、无固定形状的物质。由于本发明的密封填料无固定形状，填充后纹织交错，形成无数“迷宫”，介质分子被多次截流，充分利用了“迷宫效应”的密封原理；本发明的密封填料填充到填料箱后，压紧法兰，此时在概念上与盘根密封有明显区别，盘根密封中压紧法兰，是因为需要轴向的压榨力，使盘根变形，形成径向扩张力，抱紧轴杆，从而达到密封，而本发明的密封填料在填充时压紧法兰，是为了达到填料的工作密度，使填料与填料分子间，填料与轴套分子间到达适宜距离，填料分子迅速规则吸附在轴套表面，使相对运动面缝隙减小，水分子不能通过，从而达到零泄露水平；泵在运转中，因为径向扩张力的大大减小，使得填料与轴套之间摩擦力大大降低，去除了无用功和热量的产生原因，从而实现节能和不需冷却，同时轴和轴套免受径向扩张力的挤压，延长自身使用寿命；当因维修、换件等工作掏出填料时，只需加入适量润滑油均匀搅拌，本发明的填料即可恢复如初，达到再使用的目的。
在使用聚合纤维，尤其聚丙烯纤维、晴纶纤维等的情况下，本发明的密封填料具有耐酸、碱、盐的功能，可用于各种工业泵，尤其输送含酸或碱的泵的密封。通过试验发现，将本发明的密封填料分别置于98％浓硫酸、饱和氢氧化钠溶液及硫酸盐溶液中浸泡1周，取出后测量其重量、外观均无改变，强度等性能也没有降低。
本发明密封填料的安装方法包括1、清除旧盘根，水封环和水封管，将水封管接口堵住；2、清洁轴或轴套；3、将本发明填料用手层层填入填料箱，每层应均匀压紧，保证填充密实度在95％以上，直至装至距离泵壳外端为止；5、安装法兰盖，并使之进入填料箱3-4mm，同时调整法兰盖的对中度，用手盘动泵轴，确认转动灵活后，才能开泵试车。填充深度填料深度由水泵的压力决定，压力小于0.5Mpa，深度≥50mm，压力每增加1.0Mpa，深度相应增加10mm。其它泵类、减速机和阀门的密封方法与此方法类似。
实施例1在15重量份丝绵中加入18重量份N46液压油，混合，再倒入62重量份聚四氟乙烯乳液，浸泡30分钟，同时进行搅拌，再加入3重量份氯丁橡胶、1重量份间苯二甲酸二异辛酯、1重量份玻璃纤维，混合均匀，进入140℃的烘箱约5小时，冷却后取出，风干，再进入约200℃的烘箱约5小时，冷却后取出，风干即可。
实施例2在17重量份聚丙烯纤维中加入13重量份20#齿轮油，混合，再倒入65重量份聚四氟乙烯乳液，浸泡30分钟，同时进行搅拌，再加入3重量份氯丁橡胶、1重量份己二酸二辛酯、1重量份二氧化钛，混合均匀，进入150℃的烘箱约6小时，冷却后取出，风干，再进入220℃的烘箱约6小时，冷却后取出，风干即可。
实施例3在8重量份丝绵中加入12重量份20#齿轮油，混合，再倒入60重量份聚四氟乙烯乳液，浸泡30分钟，同时进行搅拌，再加入5重量份氯丁橡胶、1重量份己二酸二辛酯、2重量份二氧化硅和12重量份石墨，混合均匀，进入150℃的烘箱约6小时，冷却后取出，风干，再进入220℃的烘箱约6小时，冷却后取出，风干即可。
实施例4分别用牛油石棉盘根、石墨盘根、聚四氟乙烯盘根和本发明实施例1密封填料在相同规格的75KW双吸卧式泵上进行试验。实验条件介质水，温度常温，压力5Mpa，线速度11m/s，密封面长度100mm。运行时间达500小时以上，结果用牛油石棉盘根，石棉盘根和聚四氟乙烯盘根的泵在运行200小时以后泄露量均超过100ml/min，而用本发明的密封填料的泵运行达1000小时以上，泄露量几乎为0，节能约5％，结果如
图1所示(其中1为牛油石棉盘根，2为石墨盘根，3为聚四氟乙烯盘根，4为本发明盘根)。
实施例5用本发明实施例2的密封填料按前面所述的方式填入工业泵填料箱中，进行密封。再连续泵送带有工业废硫酸的废液达30天。泄露量几乎为0，表明密封良好。再打开填料箱，测量填料重量，本发明填料的损失率低于1％，表明本发明的填料能耐酸，该密封填料用润滑油重新混合均匀后，恢复如初。
以上结果表明，本发明的填料具有密封性能优异，耐久，摩擦系数低，不需水冷却，自润滑性能好，不磨损轴和轴套，减少无用功，节能约5％，耐腐蚀，可以重复使用等特点。
权利要求
1.一种可再成型的密封填料，特征在于它包括2-10wt％氯丁橡胶50-84wt％聚四氟乙烯乳液3-20wt％丝绵或聚合纤维0.5-5wt％增强填料10-20wt％润滑油0.5-3wt％增塑剂0-24wt％石墨
2.根据权利要求1的密封填料，其中聚合纤维选自聚丙烯、晴纶、涤纶、聚酰胺和聚酯纤维。
3.根据权利要求1的密封填料，其中增强填料选自玻璃纤维，二氧化硅和二氧化钛中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1的密封填料，其中增塑剂选自邻苯二甲酸二甲氧基乙酯，间苯二甲酸二异辛酯，己二酸二异辛酯，己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，马来酸二异辛酯和衣康酸二丁酯。
5.制备权利要求1-4中任一项的密封填料的方法，包括在丝绵或聚合纤维中加入润滑油，混合，再倒入聚四氟乙烯乳液，浸泡20-60分钟，同时进行搅拌，再加入氯丁橡胶、增塑剂、增强填料和任选的石墨，混合均匀，进入100-200℃的烘箱5-10小时，冷却后取出，风干，再进入200-300℃的烘箱5-10小时，冷却后取出，风干，成型为所需形状。
6.根据权利要求1的密封填料，其特征在于它是柔性的，而且可再成型。
全文摘要
本发明涉及一种可再成型的软密封填料,特征在于它包括:2－10wt%氯丁橡胶,50－84wt%聚四氟乙烯乳液,3－20wt%丝绵或聚合纤维,0.5－5wt%增强填料,10－20wt%润滑油,0.5－3wt%增塑剂,和0－24wt%石墨。本发明的密封填料具有密封性能优异,耐久,摩擦系数低,不需水冷却,自润滑性能好,不磨损轴和轴套,减少无用功,节能约5%,耐腐蚀,可以重复使用等特点。
文档编号C09K3/10GK1374360SQ0211640
公开日2002年10月16日 申请日期2002年4月2日 优先权日2002年4月2日
发明者关晓辉 申请人:关晓辉