[发明专利]一种陶瓷纤维密封垫板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于密封垫板材料技术领域，具体涉及一种陶瓷纤维密封垫板及 其制备方法。

背景技术

在密封材料中密封垫板按生产工艺不同可分为辊压板和抄取板两大类， 也可按原料中是否含有石棉分为石棉板和无石棉板两大类。目前，我国密封 市场仍以石棉板为主，随着人们对环境保护的重视，无石棉密封材料已势在 必行，但是无石棉抄取板技术领域仍有许多技术难题未能克服，影响到无石 棉密封垫板的生产与推广。

目前，用于不锈钢热轧和冷轧的加热炉炉辊是利用无石棉纤维垫片材料 套装在钢辊上进行加压紧固后对其表面(垫片横断面)进行机械车削处理后 制成。目前该产品主要依赖进口，国内部分厂家将传统的石棉垫板材料或者 简单地将石棉垫板材料中的石棉替换为陶瓷纤维等非石棉纤维制成的陶瓷密 封垫板，用于热轧和冷轧的加热炉炉辊材料，主要存在以下问题：

直接使用石棉垫板材料，存在耐高温性能达不到要求，只能使用在600℃ 以下的中低温领域，同时高温耐磨性能差，使用寿命短，而且石棉对人有致 癌作用，对环境造成污染。

将石棉部分替代为陶瓷纤维等非石棉纤维，虽然耐高温性能提高了，高 温耐磨性能仍然不足以长时间使用，而且也仅能使用到1000℃的中低温场合， 同时对环境造成污染。

将石棉完全替代为陶瓷纤维等非石棉纤维，虽然耐高温性能可能满足要 求，但是由于配方组成在高温使用时的矿物相组成不合理，该类制品的高温 耐磨性能和长期使用寿命与国外进口产品仍然存在较大的差距。例如，现有 技术的无石棉抄取板采用的纤维含量较高，甚至达到石棉抄取板技术中石棉 纤维的含量45％左右，但其他纤维与石棉纤维在结构与性能上存在巨大的差 异，同样的纤维含量但结果并不一样。石棉经开松以后是一种极细的纤维， 无论怎样短，它都具有良好的长径比；石棉纤维的表面特性与弹性分散体类 高分子有较好的接合。而其他如无机纤维虽然也具有较高的耐温性，但与石 棉纤维相比是直径粗、刚性大、表面光滑，一旦加得多就存在强度差、抗渗 透差，也就是具有密封性差的风险。如果是有机纤维占得多，高温烧蚀率就 会上升，耐温的长效性存在风险。另外有机合成纤维、碳纤维等都是价格非 常昂贵的材料，从经济上来说用在抄取板里面也是很难替代石棉的。

公开号为CN1847355A的中国发明专利申请公开了一种无石棉纤维抄取 密封材料及其制备方法，该方法的不足之处是同时用了5种以上纤维，放在 一起浸泡、轮研、盘磨、打浆。在这5种纤维之中，矿棉纤维、短切玻璃纤维、 陶瓷纤维都是脆性纤维，而芳纶纤维、聚丙烯腈纤维、锦纶类纤维、纤维素 纤维都是柔韧性纤维，这不仅增加了纤维处理工艺上的难度，而且难以达到 理想的效果。

专利号为ZL200410015794.5的中国发明专利公开了一种非石棉纤维增 强乳胶密封垫片板材的制造方法，该方法所用的非石棉纤维是芳纶纤维或其 浆粕、芳砜纶纤维或其浆粕、酚醛纤维、玻璃纤维、碳纤维、钢纤维和纤维 状海泡石的一种或多种的混合物。非石棉纤维在配方中的比例是35-70％。同 样存在原料价格过高、纤维用量过多的问题，且海泡石是类石棉纤维，不是 完全的无石棉材料。

公开号CN102181267A的中国发明专利公开了一种低纤高填密封垫板，涉 及一种不含石棉的，具有耐液、耐温、低烧失量性能特征的密封垫板。通过 将纸浆、无机填料、乳胶和弹性分散体助剂、材料结构增强剂制成水混悬液 浆料，经纸机抄取、脱水、干燥、压延硫化制成。供纸机抄取的浆料以投料 干质量百分比计，包括如下比例投料配制：纸浆7-20％；无机填料65-85％， 乳胶和弹性分散体助剂4-10％，材料结构增强剂0.1-5％。虽然该专利不含石 棉，使用纸浆或少量的陶瓷纤维作为增强材料，不存在环境污染问题，但是 耐高温和耐磨性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种陶瓷纤维密封垫板及 其制备方法，本发明提供陶瓷纤维密封垫板具有良好的耐高温和耐磨性能。

本发明提供了一种陶瓷纤维密封垫板，以100质量份的陶瓷纤维密封垫 板为基准，其化学组成主要包括：

30～48质量份的SiO₂；

30～42质量份的Al₂O₃；

5～13质量份的CaO；

3～8质量份的MgO。