[發明專利]碳纖維采用抄取法制備密封材料的工藝

在審

• 申請號: 201610141385.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105735031A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 黃華勇;李輝;楊建忠;夏長剛;文剛
• 申請（專利權）人: 成都天府墊片科技有限公司
• 主分類號: D21H13/50
• 分類號: D21H13/50;D21F11/00;D21H17/67
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

技術領域

本發明涉及密封材料領域，具體涉及碳纖維采用抄取法制備密封材料的工藝。

背景技術

碳纖維作為目前國際上公認的高性能材料在各個高端領域得到廣泛應用。就目前而言，碳纖維之所以沒能在抄取法密封材料的生產中得到大量應用，主要原因還是由于碳纖維的結合問題。抄取法是以水為介質，將纖維和填料等通過粘結劑粘接后上網成型而得到密封材料的方法。碳纖維由于不具有纖維素纖維等分絲帚化的能力，因此其與填料及其他原料的結合就成了限制其在抄取法密封材料的大量應用。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的碳纖維采用抄取法制備密封材料的工藝解決了碳纖維結合與其他物質能力差的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種碳纖維采用抄取法制備密封材料的工藝，密封材料的各配方及其配比包括：碳纖維5～20％，橡膠乳液10％～25％和石墨粉55～75％；該密封材料的制備方法包括以下步驟：

向碳纖維中加入水進行充分分散，將碳纖維的分散濃度控制在5％以內制得碳纖維稀釋液；

向碳纖維稀釋液中加入石墨粉，并充分進行攪拌，使石墨粉和碳纖維均勻分散開；

接著，再緩慢加入橡膠膠乳，待橡膠膠乳添加完成后繼續攪拌，之后加入含量占橡膠膠乳含量5％的配合劑，攪拌均勻制得漿料；

上網時通過稀釋水將上漿濃度稀釋至1％，同時按流量為100-500ml/min的速度向漿料中添加濃度為1‰的助留劑，然后通過流漿箱上網成型制得密封材料。

本發明的有益效果為：本方案的密封材料通過碳纖維作為骨架材料，起到橋接的作用，橡膠膠乳作為粘結劑能夠將石墨粉粘結在碳纖維上，解決了碳纖維與其它產品結合能力差、留著能力差和碳纖維成型勻度差的問題。

采用常規抄取法密封材料或輥壓法生產的密封產品耐溫在300℃左右，較好的耐溫性也不會超過400℃，而本發明生產出的抄取法密封材料具有優異的耐高溫性能，采用該材料制成的沖刺復合板耐溫超過600℃。

配合劑能夠對橡膠膠乳進行硫化作用，使橡膠膠乳由線性小分子轉變為三維立體結構的大分子，其反應過程主要是隨著硫化溫度的升高和硫化時間的延長，配合劑中的硫磺在溫度和活性劑的作用下成為單個硫原子，而硫原子具有較強的氧化性，因此其非常容易與橡膠分子上的碳碳雙鍵發生反應，在促進劑的作用下，會加速這種反應的發生，從而將線性的橡膠分子連接成三維網狀結構的橡膠大分子，從而大大改善最終產品的各項綜合性能。其反應原理如下：

下面將通過本工藝制備的密封材料與國外輥壓法生產的產品性能進行對比，具體見表一：

表一

從表一數據可以看出，本工藝制備的密封材料由于碳纖維與石墨粉之間的結合能力、碳纖維的留著能力和碳纖維成型勻度得到大幅度改善后，生產的密封材料完全可以比擬國外性能最優異的輥壓法生產的產品。本發明生產的產品的耐油性能的改善還得益于橡膠膠乳采用與改性丁腈橡膠；耐高溫性能改善還得益于填料采用石墨粉，普通纖維素纖維耐溫在180℃，即使性能優異的芳綸纖維，耐溫也不過300℃，而碳纖維可以承受高達400℃以上的高溫，同時與其他纖維相比，碳纖維擁有極高的彈性模量和抗張強度，這為產品最終性能的改善提供了保證。石墨粉則可以耐溫超過1000℃，同時石墨粉還具有防粘的功能。

具體實施方式

下面對本發明的具體實施方式進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限于具體實施方式的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。

實施例1

本方案的碳纖維采用抄取法制備密封材料的工藝中密封材料的各配方及其配比包括：碳纖維15％，橡膠乳液10％和石墨粉75％。

該密封材料采取抄取法的制備方法包括以下步驟：

向碳纖維中加入水進行充分分散，將碳纖維的分散濃度控制在4.5％制得碳纖維稀釋液；向碳纖維稀釋液中加入石墨粉，并充分進行攪拌，使石墨粉和碳纖維均勻分散開；接著，再緩慢加入改性丁腈橡膠，待改性丁腈橡膠添加完成后繼續攪拌，之后加入含量占改性丁腈橡膠含量5％的配合劑，攪拌均勻制得漿料；上網時通過稀釋水將上漿濃度稀釋至1％，同時按流量為150ml/min的速度向漿料中添加濃度為1‰的助留劑，然后通過流漿箱上網成型制得密封材料。