造纸法柔性石墨复合增强密封材料的研究和开发.pdf

造纸法柔性石墨复合增强密封材料的研究与开发摘要石棉纤维对人体健康有一定的危害性,而且石棉类密封材料存在品种和性能比较单一,弹性较差、密封能力有限等问题。因此,国内外开始注重对无石棉密封材料的研究。在众多无石棉密封材料中,柔性石墨(也叫膨胀石墨)密封材料具有耐高温、耐腐蚀、压缩回弹性好、热导率高、不渗透性和自润滑性好等众多优点,是无污染、可代替石棉的新型密封材料。然而,单纯用柔性石墨压制的密封板,存在强度较差,容易破碎,不便冲压等缺点。因此,国内外研究和开发出柔性石墨复合增强密封材料。目前,柔性石墨复合增强密封材料的生产方法是混炼模压法或压缩成张法。这两种生产方法存在生产效率不高、环境污染大等缺点,而且产品的强度仍需进一步提高,压缩回弹性能也有待改善。本文研究了柔性石墨的膨化过程、形态结构和柔性石墨复合增强密封材料的造纸法制备工艺中浆料的各组分配比、滤水性能、化学助剂及板材性能等。研究结果表明: 箱型电阻炉的膨化温度在900℃、膨胀时间为40秒时,可膨胀石墨的膨化效果最好,膨胀容积为187 ml·百1。在用微波炉膨化柔性石墨时,微波炉的功率为700W、膨化时间为20秒时膨化效果最好。与箱型电阻炉膨化方式相比,微波炉膨化法能达到同样的膨化效果。通过扫描电镜照片发现,柔性石墨的外观极不规则,膨胀前后的石墨粒子形态差异很大。柔性石墨具有发达的孔隙结构,相互连接,呈网络状。柔性石墨的孔径尺寸大小不一,大部分在几微米到几百微米之间。增强纤维可单独选用芳纶浆粕,也可以将几种纤维混合成混杂纤维使用,使各自性能互补。其中,芳纶浆粕的使用量在10%时,板材的强度和柔软性能均较好。丁苯胶乳的合适添加量为15%。%。芳纶纤维、海泡石纤维、针叶木、丁苯胶乳、碳酸钙在柔性石墨复合增强密封材料浆料体系中均呈负电性。柔性石墨混合浆料的打浆度一般不超过20 oSR,滤水效果很好。随着纤维添加量的增大,柔性石墨复合增强密封板材的强度提高、压缩率略有减小。造纸法制备工艺中,柔性石墨复合增强密封材料各组分的合理配比为:柔性石墨48%,增强纤维(芳纶纤维、植物纤维、矿物纤维)17%,填料14%, 胶乳15%,其它配合剂6%。·cm。3,,%,%,%。经纤维、胶乳等材料复合增强后,柔性石墨密封板的强度性能大大提高。柔性石墨的多孔特性使柔性石墨复合增强密封材料具有良好的压缩回弹性能和柔软性。与造纸法制备的石棉胶乳抄取板和无石棉胶乳抄取板相比,柔性石墨复合增强密封材料的拉伸强度、压缩回弹性能和应力松弛率能力比更加突出,具有更强的密封能力。关键词:柔性石墨,造纸法,复合密封材料,拉伸强度,压缩回弹性能 STUDY oN FLEXIBLE PoSITE ENHANCING SEALING MATERIAL WITHPAPERMAⅪNG METHoD ABSTRACT Countriesaroundtheworldrestrictthe use ofasbestosdue toitsdamage to human thesametime,thetypes of asbestos sealing material arenarrow andtherecovery iS ,researchersbegan tostudy non·asbestos many non-asbestos sealing materials,flexiblegraphite sealing material isof excellent qualitiesagainsthightemperature,oxygenation, radiation,erosion aswell as pression,which enable it tobe a substitute forasbestosassealing low tensile strength offlexiblegraphite limitsitsscope of application. Researchers pay more attention to studying posite enhancing sealing oftheproduction isstill nothi曲 and therecovery needs