[发明专利]一种聚四氟乙烯纤维膜及含有其的密封系统

说明书

本发明公开了一种聚四氟乙烯纤维膜及含有其的密封系统，本发明制备得到的聚四氟乙烯纤维膜在现有技术的基础上，还经过了硅溶胶浸渍处理以及聚四氟硅烷浸渍处理，聚四氟乙烯纤维膜的疏水性得到了显著改善，通过在支撑弹片表面外侧的树脂中添加碳纤维、碳纳米管和石墨烯等填料可以达到防污的作用，用于储罐密封系统时可以达到贴壁排水的功能和自清洁功能，提高密封系统的密封可靠性。

技术领域

本发明涉及能源储存技术领域，具体涉及一种用于储罐的聚四氟乙烯纤维膜及含有其的密封系统。

背景技术

当前石油化工行业内的浮顶常压储罐多使用碳钢式浮盘或拼接式浮盘，边缘采用海绵加橡胶带软密封，然而碳钢浮盘密封存在以下问题：(一)碳钢浮盘的应力大，受设计、施工、使用中的误差影响，易变形进而造成顶面、底面不平整，在储存介质和浮盘之间的部分区域形成气相空间，可能会引起卡盘等阻塞浮盘上下运行的严重问题，另一方面，碳钢浮盘自重大，浮力比低，运行过程中，由于腐蚀、变形、卡盘等原因，容易发生浮盘上油或沉盘事故；(二)碳钢易腐蚀，需要涂刷防腐蚀层，防腐蚀层也容易脱落，生产运行中需要定期检修维护，维护工作量大、费用高；(三)碳钢易产生铁锈，储存介质受限。而浮盘存在气象空间及浮盘缝隙，加上囊式密封固有的结构问题，无法从源头上阻止介质挥发，并导致储罐VOC超标排放，造成大量的介质挥发损耗。油品在存储过程中始终存在着蒸发损耗的问题，不仅带来非常严重的经济损失，对大气造成直接污染，容易形成光化学烟雾造成二次污染，油蒸汽中含有的大量烷烃、芳香烃和其他有害成分对人体也会造成损害，更重要的是，油品蒸发损耗易形成爆炸混合物，达到爆炸极限时遇火源会引起着火、爆炸等事故。

现有的浮盘边缘密封包括一级密封和二级密封，用于浮顶储罐的二级密封结构主要为舌形橡胶密封，依靠弹性舌片与罐壁滑动接触达到密封的作用。然而舌形密封与罐壁之间存在摩擦，舌形带随浮顶上下运动而翻转存在翻转应力损伤，严重影响密封的可靠性；弹性舌片的弹性易达到疲劳节点，且弹性舌片表面的防水性能也因为长期置于自然环境中达不到要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一聚四氟乙烯纤维膜及含有其的密封系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明的一个目的是提供一种聚四氟乙烯纤维膜，制备所述聚四氟乙烯纤维膜的原料包括如下重量份的组分：聚四氟乙烯聚四氟乙烯树脂粉末80-100份、润滑剂10-20份、聚四氟乙烯超细短纤维5-15份、填料5-15份、表面活性剂5-15份和阻燃剂5-10份；所述聚四氟乙烯纤维膜利用以下方法制备得到：

(1)将聚四氟乙烯树脂粉末、聚四氟乙烯超细短纤维、填料和60-70％润滑剂混合均匀得第一混合物，将剩余润滑剂和表面活性剂、阻燃剂混合均匀得第二混合物，然后将第一混合物和第二混合物混合，将混合物在40-80℃的温度下静置10-20h，形成聚四氟乙烯物料；

(2)将所述聚四氟乙烯物料在35-45℃下使用压坯机压制成柱形毛坯，然后将毛坯送入挤压机在100-160℃下形成棒状物；挤出速度为150-200cm/min；

(3)将棒状物在硅溶胶中浸渍3-6h，取出，得到改性聚四氟乙烯料带，在220-280℃的烘箱中进行纵向拉伸1.5-5倍；纵向拉伸的条件为：拉力为3.5-5MPa、拉伸速率为6-10％/s；

(4)将步骤(3)得到的料带进行横向拉伸和热定型，具体包括：在220-300℃下进行第一次横向拉伸，拉伸速率为50-60mm/s，拉伸倍数为8-12，然后在240-280℃下进行热定型；接着在在300-320℃下进行第一次横向拉伸，拉伸速率为70-80mm/s，拉伸倍数为100-120，然后在280-300℃下进行热定型，时间为20-80s；

(5)将步骤(4)得到的聚四氟乙烯纤维膜于全氟硅烷溶液中浸渍5-10h，在50-100℃下烘干20-100s，即得；