Композиция для уплотнительных материалов сальниковых набивок

 

Сущность изобретения: композиция содержит асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена (фторопласта ) и графита 10-90 мас.% и углеродное волокно, термообработанное до 2400°С и пропитанное суспензией политетрафторэтилена (фторопласта) и графита. Состав для пропитки волокон содержит, мас.%: 50- 54%-ную водную суспензия фторопласта 40; порошок термографита 20 и вода 30. Характеристики композиций Стойкость в агрессивных средах (HaSO) 30-45 сут. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 32 В 5/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

lan О (21) 4893117/05, (22) 21.12.90 (46) 30.03.93. Бюл. ¹ 12 (71) Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита (72) M.Н.Доржиев, А.Т,Каверов и И,А,Башарин (73) Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита (56) Патент США ¹ 3646846, кл. F 16 J 5/22, 1972, ГОСТ 5152-84. Набивки. сальниковые, М.: Изд."Стандарты".

Изобретение относится к материалам, используемым в качестве уплотнительных, преимущественно для сальниковых нэбивок запорной арматуры и насосов, способных противостоять высокоагрессивным средам . при повышенных параметрах эксплуатации; температ.е, давлении, скорости скольжения, Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости сальниковых набивок при их низкой стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для получения уплотнительных материалов сальниковых набивок, включающая асбестовые волокна, пропитанные суспензией политетрафторэтилена и графита, дополнительно содержит углеродные волокна, термообработанные до 2400 С и пропитанные суспензией политетрафторэтилена

„„Я „„1805885 А3 (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ САЛЬНИКОВЫХ НАБИВОК (57) Сущность изобретения: композиция содержит асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафто рэтиленэ (фторопласта) и графита 10-90 мас,% и углеродное волокно, термообработанное до 2400 С и пропитанное суспензией политетрафторэтилена (фторопласта) и графита. Состав для пропитки волокон содержит, мас.%: 5054%-ную водную суспензия фторопласта

40; порошок термографита 20 и вода 30.

Характеристики композиций". Стойкость в агрессивных средах (HzS04) 30-45 сут. 3 табл, и графита, при следующем соотношении компонентов, мас.%: асбестовое волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита 10-90 углеродное волокно, пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита 90-10

Количественное соотношение асбестовых и углеродных волокон в предлагаемой композиции является оптимальным и экономически целесообразным, надежно о6еспечивая уплотнительные свойства и долговечность сальниковой набивки, Уменьшение в композиции доли углеродных волокон менее 10% снижает эксплуатационную стойкость по сравнению с прототипом, а увеличение свыше 90% приводит к

1805885

50 сальниковую набивку, которую затем каландрируют.

По характеру плетения набивка иэго- 55 тавливается в виде плотных плетеных шну- высокой стоимости набивки, не увеличивая эксплуатационной стойкости сальниковой набивки.

Увеличение эксплуатационной стойкости композиции при работе в высокоагрессивных средах, например HzS04, НзР04 и др. происходит не только за счет прямого использования свойств углеродного волокна, обладающего высокой прочностью, малыми коэффициентами трения и термического расширения и практически инертно стью ко всем кислотам и щелочам, а и за счет химического воздействия.волокон асбеста, которые дегидратируясь и химически взаимодействуя с высокоагрессивной средой, затвердевают и при этом образуется композиционный материал, в котором роль матрицы играют измененные асбестовые волокна; углеродные волокна при этом являются армирующим (укрепляющим) .компонентом нового композиционного материала, который приобретает новое свойство, отсутствующее у прототипа— повышенную прочность. За счет этого стойкость композиции, представляющей собой крученую нить, используемой для получения сальниковой набивки, увеличивается по сравнению с прототипом в 40-50 раз.

B качестве компонентов композиции используется углеродное волокно и упрочненная асбестовая пряжа. В табл,1 приво. дятся их. характеристики и количественное содержание их в композиции.

Технологический процесс изготовления композиции состоит из следующих основных стадий, 1

Подготовка углеродного и графитового волокна для композиции, т.е, пропитка суспензий ПТФЭ и графита и предварительная термообработка углеродных волокон до

2400ОС.

Изготовление крученой композицион ной нити из прядей волокон асбеста и углеродных волокон (возможно с последующей пропиткой суспензией ПТФЭ и графита) с заданным соотношением компонентов.

В табл.2 приведены варианты композиции с различными соотношениями. компонентов и их эксплуатационная стойкость.

Для получения сальниковой набивки осуществляют перемотку крученой нити, а затем изготавливают плетеную углеродную

35 ров сквозного плетения с однослойными или многослойным оплетением сердцевины на шнуроплетельных машинах. Для придания шнуру требуемой формы (чаще всего квадрата) на угловые стойки (боковые направляющие) шнуроплетельной машины заправляют необходимое количество нитей. В середину шнура пропускают сердечник, состоящий из различного, в зависимости от стороны квадрата набивки, количества нитей. Пропуская вырабатываемую набивку через калибр, получают необходимые размеры и форму. Для придания дополнительных эксплуатационных свойств (повышенная стойкость и разнообразных средах и др,) композиция может быть дополнительно пропитана суспензией.

Для приготовления пропиточной суспензии ПТФЭ и графита применяют компоненты, характеристика и количественное соотношение которых в ней приведены в табл.3.

Сальниковая набивка, выполненная из заявленной композиции (варианты 4, 5) испытана при перекачивании олеума и моногидрата серной кислоты на Челябинском заводе "Оргстекло". Эксплуатационная стойкость для композиции N. 4 составила 30 дней, для композиции N. 5 — 40-45 дней.

Табл,2 Сальниковая набивка из асбестовых волокон при тех же условиях работала не более 1 суток, что подтверждено актом, Формула изобретения

Композиция для уплотнительных материалов сальниковых набивок, содержащая асбестовое волокно. пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости сальниковой набивки в условиях высокоагрессивных сред в широком интервале температур, давлений, скоростей скольжения, оно дополнительно содержит углеродное волокно, термообработанное до 2400 С и пропитанное суспензией политетрафторэтилена и графита, при следующем. соотношении компонентов, мас. : . асбестовое волокно, пропитанное суспензией пол итетрафторэтиле на и графита 10-90; углеродное волокно, термообработанное до 2400 С и пропитанное суспенэией политетрафторэтилена и графита . 10-90.

1805885

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Составитель И.Гинзбург

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор

Заказ 950, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101