[发明专利]一种可再循环使用的柔性纳米密封填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再循环使用的柔性纳米密封填料，它在技术更完善、性能上更可靠、使用寿命更长、填装时更省时省力、能够保证设备在运转时不滴漏，完全彻底解决了众多机械设备中具有旋转往复运动、螺旋运动的轴或杆中出现的跑、冒、滴、漏密封难题。

不仅从密封机理和产品材质上做了全面改进，而且实现了产品结构上的重大突破，既提高了产品使用寿命，也提高了机械设备的使用效率，又为企业节约了生产成本。

背景技术

节能降耗和保护环境，是全球的主题，也是工业企业日益重视的课题。几年来随着工业的发展，发电厂、自来水厂、炼钢厂、石油化工、煤矿、机械设备厂等众多行业，都对动密封材料和技术提出了更高的要求。特别是填料的使用温度、介质、压力及使用的寿命都在相应增高。所以，传统的石棉、石墨、四氟编织的纤维填料都满足不了现在的使用要求，长期困扰着企业和生产岗位操作人员。

动密封技术在我国的运用一直存在着缺陷，尤其是泵类的轴端密封，一直沿用传统的压盘根密封方法。普遍存在泄漏、轴承轴套寿命低、更换检修频繁等问题。

盘根是将耐磨材料制成纤维，将纤维编织成绳状物品，使得绳状物品具有较低的压力下的变形性能。但是这种产品的表面形态却不能满足要求动态密封的要求：物品表面凹凸不平，与轴摩擦中任何时候都存在着渗漏的通道。轴径越大，盘根就越长，通道就越多，也就是轴径越大渗漏量就越大。存在着大量的渗漏通道使用中，这些区域处于干磨状态。

机械密封的摩擦副倾向于采用高硬度、高模量的材料制作，目的是通过材料的高耐磨性提高产品的使用寿命，现在最新的产品是摩擦面材料表面已经是纳米金刚石涂层。

通过材料的耐磨性提高产品的寿命是合乎道理的，产品的寿命取决于材料的耐磨性，如果材料不耐磨，产品的寿命就会缩短；因此，自机械密封装置问世以来，人们就不断地将最新的高硬度耐磨材料应用上去。在机械密封装置的技术发展历史上，这种做法确实使得产品的使用寿命得到了大幅度的提高。

但是这种方法并不能在所有的场所都能取得明显的效果，当介质中含有硬质颗粒时，通过提高材料硬度的方法取得的效果就非常有限。

实践证明，机械密封装置密封寿命并不单单是材料的耐磨性决定的，更重要的是，机械密封装置中的所有的功能零件在使用中不能失效，而恰恰是功能件的失效才是密封失效的重要因素。

发明内容

为了克服以上现有密封材料中存在的诸多问题。本发明的纳米密封填料不仅能够有效解决了以上问题，并且它还能在泵类的轴端上使用技术更完善、性能更可靠、使用寿命更长、填装时更省时省力、能够保证运转中的设备不滴漏。

本发明的一种纳米密封填料及其制备方法，它具有可塑性、延展性、柔韧性、摩擦系数低、耐腐蚀、耐高温、安装简便、可循环使用等特点。使用期间免维护、不腐蚀、不滴漏，对有些微小的粉尘颗粒也能吸容到填料中，保护轴套、减少噪音，并且起到节电节水的作用，完全彻底解决了众多机械设备中具有旋转往复运动、螺旋运动的轴或杆中出现的跑、冒、滴、漏密封难题。

为了实现上述目的，本发明的纳米填料密封技术方案及特征包括：20—70wt％聚四氟乙烯分散树脂、5—20wt％增强纤维、5—30wt％润滑剂、1—10wt％抗老化剂、1—12wt％内米耐磨剂、1-15wt％内米填充剂。

其中，聚四氟乙烯分散树脂选自聚四氟乙烯分散乳液。

其中，增强纤维选自玄武岩纤维、陶瓷纤维、聚四氟乙烯纤维其中的一种。

其中，润滑剂选自桐油、硅油、机油、齿轮油、轴承油、稀土纳米润滑油其中的一种。

其中，抗老化剂选自橡胶抗老化剂、塑料抗老化剂其中的一种。

其中，纳米耐磨剂选自颗粒状耐磨剂、粉体耐磨剂、烷基硼酸脂、烷基硼烷其中的一种。

其中，纳米填充剂选自二氧化氯粉、石墨粉、二硫化钼粉、二氧化硅粉、三氧化铝粉、二氧化锆粉、碳酸钙粉、聚四氟乙烯微粉其中的一种或二种以上。

制备本发明一种可再循环使用的柔性纳米密封填料可以按照以下方法来实施：

聚四氟乙烯分散树脂中加入增强纤维均匀搅拌5-10分钟，然后加入润滑剂、抗老化剂、纳米耐磨剂和纳米填充剂混合均匀后，用搅拌机搅拌10-20分钟后放入恒温干燥设备或电热反应釜中在110℃-230℃高温烘烤2—5个小时后取出，可加工制成柔性圆柱状、长条状、颗粒状等密封填料产品。

本发明的纳米密封填料具有以下优点：

1.密封效果好，无滴漏。

2.摩擦系数小，自润滑性能好。