帶壓密封注劑及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及帶壓密封技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶壓密封注劑及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 帶壓密封技術(shù)是運(yùn)行中裝置的設(shè)備發(fā)生流體介質(zhì)泄漏，在不影響裝置正常運(yùn)行的 情況下，在泄漏缺陷部位重新建立新的有效密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段。目前這項(xiàng)技術(shù)已廣泛的 被石油、石化、冶金、電力等流程企業(yè)所采用，對(duì)于避免能源、資源浪費(fèi)，防止惡性事故發(fā)生， 保障裝置安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行發(fā)揮了很大的作用。這項(xiàng)技術(shù)是由專用密封劑、專用夾具、 專用工具和封堵操作技術(shù)所組成。技術(shù)的基本原理是：采用專用夾具包容泄漏點(diǎn)，建立密封 腔，使用專用工具以高于泄漏系統(tǒng)壓力的推力往空腔注入專用密封劑，達(dá)到封堵密封比壓， 泄漏被阻止，從而建立新的密封結(jié)構(gòu)。在重新建立的密封結(jié)構(gòu)中，夾具是承載構(gòu)件，密封劑 則起密封作用，因此密封劑對(duì)工況條件的適應(yīng)性是決定封堵成敗的關(guān)鍵。
[0003] 當(dāng)前所采用密封劑存在以下問題：
[0004] 現(xiàn)行密封施工所采用的注劑，均以白油為塑性改性劑，其制劑不僅低溫冷流性差， 而且白油的閃點(diǎn)和著火點(diǎn)均較低，因此不能確保注劑密封施工安全。另外由于低溫冷流性 差，封堵作業(yè)難以順利填滿空腔及窄小間隙，必須輔以其他密封措施，從而增加作業(yè)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了克服上述的不足，以聚四氟乙烯為基料，篩選改性助劑，提供了一種具 有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和低溫注射工藝流動(dòng)性的密封注劑。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種帶壓密封注劑，其特征在于，由100份作為基體材料的聚四氟乙烯，20份作為 改性助劑的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作為填充劑的膨脹石墨，和5份作為補(bǔ)強(qiáng)材 料的碳素纖維組成。其中，所述改性助劑中，包括15份氟油和5份二甲基硅油。
[0008] 上述密封注劑采用以下方法制成：
[0009] (1)將聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨脹石墨和碳素纖維以質(zhì)量比20 :3 :1 :2 :1 混煉，并在混煉后靜置的步驟；
[0010] (2)將靜置后的物料制坯的步驟；
[0011] (3)將制出的坯料擠壓成型的步驟；
[0012] (4)將擠壓出的物料切割的步驟。
[0013] 其中，步驟（1)中，聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨脹石墨和碳素纖維依次置入 混煉機(jī)中，混煉1小時(shí)，并靜直6小時(shí)；步驟（2)中，靜止后的物料在2MPa的條件下，在制述 機(jī)中制成，制成后的坯料規(guī)格為CP98X150;步驟（3)中，制出的坯料在臥式推壓機(jī)內(nèi)，經(jīng) 加壓lOMPa擠壓成型，擠壓成<p20直圓柱條狀體，然后切割成(p20X90的制成品。
[0014] 本發(fā)明中以聚四氟乙烯為基體材料的密封注劑，其分子結(jié)構(gòu)中的C-F鍵能較高且 穩(wěn)定，分子呈螺旋構(gòu)象，兩個(gè)氟原子范式半徑之和為0. 278nm，而C-C鍵之間相距0. 254nm， 兩個(gè)氟原子正好將C-C鍵遮蓋，因其F原子的屏蔽效應(yīng)，所以聚四氟乙烯為基料的制劑，具 有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；聚四氟乙烯還具有優(yōu)異的耐溫性，適應(yīng)在-180°C~250°C溫度下長 期穩(wěn)定，可在-20°C~
[0015] 250°C范圍內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)溫度交替變化；同時(shí)聚四氟乙烯還具有不燃性和自熄性，極 限氧含量可達(dá)90%。
[0016] 改性助劑采用氟油與二甲基硅油按3 :1比例的混合物，氟油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不會(huì) 燃燒，且具有良好的相容性和耐低溫性，與制劑的聚四氟乙烯基體材料有良好的相容性，易 于協(xié)調(diào)互補(bǔ)發(fā)揮組分效用，在超低溫條件下，還可使制劑保持良好的注射工藝流動(dòng)性；二甲 基硅油則具有較高的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)，不僅難點(diǎn)燃且具自熄性，并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，應(yīng)用 考核制劑采用硅油作為改性助劑，能改善注射工藝流動(dòng)性和可模塑性。
[0017] 膨脹石墨以其特殊的柔性和彈性作為填充材料，不僅有利于提升制劑的注射工藝 流動(dòng)性，易于實(shí)現(xiàn)密封劑層的均勻致密，同時(shí)因所持有良好的彈性，也更易于建立有效工作 密封比壓和防止產(chǎn)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)密封效果長期穩(wěn)定。
[0018] 碳素纖維作為補(bǔ)強(qiáng)劑，更可提升密封材料力學(xué)性能和耐溫性能，碳素纖維以其耐 溫、耐磨擦、耐腐蝕和超高的軸向強(qiáng)度，良好的彈性經(jīng)過制劑組分的互補(bǔ)，使新型制劑更加 滿足對(duì)不同工況條件的適應(yīng)性。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明通過對(duì)基體材料和配合劑的選擇，使基體材料和配合劑之間相容性更加優(yōu) 異，通過各組分之間的協(xié)調(diào)互補(bǔ)作用，制劑不僅具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫注射工藝流動(dòng) 性和可模塑性，而且對(duì)適應(yīng)強(qiáng)氧化性、易燃易爆介質(zhì)方面性能更優(yōu)。技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使帶壓密封 技術(shù)整體水平得以進(jìn)一步提升，技術(shù)效能更可充分發(fā)揮，新型制品的投入使用不僅利于資 源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，更可杜絕著火爆炸等惡性事故發(fā)生，因此對(duì)維護(hù)流程裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)將 發(fā)揮更大作用。
[0021] 具體的實(shí)施方式
[0022] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0023] 本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的 替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子 而已。
[0024] -種帶壓密封注劑，其特征在于，由100份作為基體材料的聚四氟乙烯，20份作為 改性助劑的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作為填充劑的膨脹石墨，和5份作為補(bǔ)強(qiáng)材 料的碳素纖維組成。其中，所述改性助劑中，包括15份氟油和5份二甲基硅油。
[0025] 上述密封注劑采用以下方法制成：
[0026] (1)將聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨脹石墨和碳素纖維以質(zhì)量比20 :3 :1 :2 :1 依次置入混煉機(jī)混煉，混煉1小時(shí)之后，使組分均勻分散吸收，再靜置6小時(shí)，；
[0027] (2)將靜止后的物料在2MPa的條件下，在制坯機(jī)中制成坯料，制成后的坯料規(guī)格 為(p98X150;
[0028] (3)將制出的坯料在臥式推壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)加壓lOMPa擠壓成型，擠壓成(p20直圓柱條 狀體；
[0029] (4)將擠壓出的物料切成CP20X90的制成品。 實(shí)施例
[0030] 取分散型聚四氟乙烯樹脂40kg、氟油6kg、硅油2kg、膨脹石墨4kg、碳素纖維2kg， 依次置入球磨架式輥混練機(jī)，混煉1小時(shí)，使組分均勻分散吸收，混煉完成之后靜置6小 時(shí)；將經(jīng)混煉靜置6小時(shí)的物料投入制坯機(jī)中，加壓2MPa制成Cp98X150坯料；在將制 成的坯料置于臥式推壓機(jī)的料腔，經(jīng)加壓lOMPa擠壓成(P20直圓柱條狀體，然后切割成 9 20X90的制成品。
[0031] 本發(fā)明以聚四氟乙烯高分子材料為基體材料，篩選改性助劑，所配制的新型密封 注劑具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫冷流性和可模塑性，從而實(shí)現(xiàn)密封劑能對(duì)高溫、高壓、超 低溫及強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)溶解性和強(qiáng)氧化性介質(zhì)泄漏密封的適應(yīng)性，以確保帶溫帶壓密封施工 過程的安全可靠。
[0032] 本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種帶壓密封注劑，其特征在于，由100份作為基體材料的聚四氟乙烯，20份作為改 性助劑的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作為填充劑的膨脹石墨，和5份作為補(bǔ)強(qiáng)材料 的碳素纖維組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓密封注劑，其特征在于，所述改性助劑中，包括15份氟油 和5份二甲基硅油。
3. -種帶壓密封注劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括： (1) 將聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨脹石墨和碳素纖維以質(zhì)量比20 :3 :1 :2 :1混 煉，并在混煉后靜置的步驟； (2) 將靜置后的物料制坯的步驟； (3) 將制出的坯料擠壓成型的步驟； (4) 將擠壓出的物料切割的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶壓密封注劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟（1)中，聚四氟 乙烯、氟油、二甲基硅油、膨脹石墨和碳素纖維依次置入混煉機(jī)中，混煉1小時(shí)，并靜置6小 時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶壓密封注劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟（2)中，靜止后 的物料在2MPa的條件下，在制坯機(jī)中制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶壓密封注劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟（3)中，制出的 坯料在臥式推壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)加壓IOMPa擠壓成型。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶壓密封注劑及其生產(chǎn)工藝，該密封注劑由100份作為基體材料的聚四氟乙烯，20份作為改性助劑的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作為填充劑的膨脹石墨，和5份作為補(bǔ)強(qiáng)材料的碳素纖維組成，并通過混煉和擠壓等步驟制成。本發(fā)明以聚四氟乙烯高分子材料為基體材料，篩選改性助劑，所配制的新型密封注劑具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫冷流性和可模塑性，從而實(shí)現(xiàn)密封劑能對(duì)高溫、高壓、超低溫及強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)溶解性和強(qiáng)氧化性介質(zhì)泄漏密封的適應(yīng)性，以確保帶溫帶壓密封施工過程的安全可靠。
【IPC分類】C09J11-04, C08L27-18, C09J127-18, C08K3-10, C08K7-06, C08K3-04, C09J11-08, C08K3-12, C08L83-04
【公開號(hào)】CN104629652
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310562598
【發(fā)明人】王金榮, 趙志方
【申請(qǐng)人】天津市翔悅密封材料有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月13日