Слоистый уплотнительный материал



 

Слоистый уплотнительный материал предназначен для эксплуатации в уплотнительных узлах, имеющих плоские уплотняемые поверхности, в процессе эксплуатации которых материал подвергается переменным термическим и механическим нагрузкам (периодическим сжатиям, нагревам и др.). Он включает несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя. Толщина слоев материала выбрана из соотношения 0,005L Н 0,2, где Н - толщина слоя материала, L - длина волокон волокнистого наполнителя, равная 0,4-4,0 мм. Уплотняющая способность материала повышается за счет сбалансирования длины волокон наполнителя с толщиной слоев.

Заявляемое изобретение относится к плоским слоистым уплотнительным материалам (паронитам), предназначенным для эксплуатации в уплотнительных узлах, имеющих плоские уплотняемые поверхности, в процессе эксплуатации которых материал подвергается переменным термическим и механическим нагрузкам (периодическим сжатиям, нагревам и др.).

Аналогом заявляемого изобретения является слоистый уплотнительный материал, включающий несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя. (см. Шанин Н.П. и др. Производство асбестовых технических изделий. Л.: Химия, 1983, ее. 185-194). Существенные признаки аналога - несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя - совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение уплотнительных свойств материала при многократных ударных сжатиях его в процессе эксплуатации за счет уменьшения монолитности материала из-за повреждения и разрушения (разрезания) полимерного связующего композиционных слоев волокнами наполнителя.

Прототипом заявляемого изобретения является слоистый уплотнительный материал, включающий несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя. При этом для каждой линии ортогонального сечения слоистого материала при максимальном эксплуатационном сжатии материала сумма длин сечений этой линией твердых частиц дисперсного наполнителя меньше толщины слоистого материала, а сумма длин сечений этой линией твердых частиц дисперсного наполнителя для каждого слоя меньше или равна толщине этого слоя (см. патент РФ N 2068137, МПК B 32 B 33/00, 1996 г.). Существенные признаки прототипа - несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя - совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является снижение уплотнительных свойств материала при многократных ударных сжатиях материала в процессе эксплуатации за счет уменьшения монолитности материала из-за повреждения (разрезания) полимерного связующего слоев волокнами наполнителя.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение уплотнительной способности материала при многократных ударных сжатиях материала за счет снижения возможности разрезания полимерного связующего слоев волокнами наполнителя.

Для достижения указанного технического результата в слоистом уплотнительном материале, включающем несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя, толщина слоев материала выбрана из соотношения: 0,005L H 0,2L, где H - толщина слоя, равная 0,025 - 0,06 мм; L - длина волокон волокнистого наполнителя, равная 0,4 - 4,0 мм.

Существенные признаки заявляемого изобретения - толщина слоев материала - выбрана из соотношения 0,005L H 0,2L" являются отличительными от признаков прототипа.

Слоистый материал содержит несколько (два и более) параллельных слоев на основе связующего (например, эластичного каучукового типа), порошкообразного наполнителя (единственного или представляющего собой смесь различных порошкообразных наполнителей) и волокнистого наполнителя. В качестве порошкообразного наполнителя могут использоваться различные твердые частицы, например глинозем, каолин и др. или их смеси. В качестве волокнистого наполнителя могут использоваться асбест, полиарамидные и др. волокна, или их смеси. При этом толщина слоев материала увязана с длиной волокон волокнистого наполнителя и определяется соотношением 0,005L H 0,2L, т.е. толщина композиционных слоев материала равна 0,025 - 0,06 мм и выбрана в пределах от 0,005 до 0,2 длины волокон волокнистого наполнителя, равной 0,4 - 4,0 мм.

Изготавливаться заявляемый материал может известными методами, например по паронитовой технологии, соединением предварительно изготовленных композиционных листов и др.

Пример Конкретным примером заявляемого изобретения может служить слоистый уплотнительный материал (паронит), состоящий из 22 слоев (наслоек) с толщиной каждой наслойки 0,025 - 0,06 мм из полимерного композита следующего состава: связующее (на основе каучука СКН-40 АС) ~ 17 мас.%; каолин ~ 54 мас.%; волокнистый наполнитель (длина волокон 0,4 - 4,0 мм) ~ 28 мас.%; добавки (поливиниловый спирт, технический углерод и др.) ~ 1 мас.%.

Материал изготавливается на паронитовых вальцах по паронитовой технологии, при этом величина отвода валка при изготовлении каждой отдельной наслойки, определяющая толщину наслойки, выбирается в зависимости от длины волокон волокнистого наполнителя.

Изготовление слоистого материала, внутри слоев которого размещены частицы волокнистого наполнителя, длина волокон которого сбалансирована с толщиной слоев, позволяет снизить возможность разрезания слоев волокнами наполнителя. При использовании волокон, длина которых недостаточна для выбранной толщины слоя, в процессе изготовления наслойки возможно размещение волокна не продольно длине слоя (расположение поперечно слою). Это может привести при ударном сжатии материала к разрушению слоя, содержащего волокна, а также и соседних слоев. При использовании волокон, длина которых излишняя для выбранной толщины слоя, в процессе изготовления наслойки возможно скрещивание волокна, образование узелков и петель, что также может привести к разрушению (просеканию) слоя при ударных сжимающих нагрузках, когда время нагружения и снятия нагрузки значительно меньше времени релаксации связующего в композите. В случае сбалансированности толщины наслойки с длиной используемых волокон вероятность разрушения слоев снижается, т.е. улучшается уплотняющая способность материала.

Формула изобретения

Слоистый уплотнительный материал, включающий несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе полимерного связующего, внутри которого размещены частицы дисперсного наполнителя и волокнистого наполнителя, отличающийся тем, что толщина слоев материала выбрана из соотношения
0,005LН0,2L,
где Н - толщина слоя, равная 0,025-0,06 мм;
L - длина волокон волокнистого наполнителя, равная 0,4-4,0 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцевым уплотнениям многорежимных машин с высокими давлениями рабочих сред

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для передачи движения механизмам и узлам, находящимся в вакуумных камерах технологических установок

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации неподвижных разъемных соединений, в частности для герметизации фланцевых соединений элементов подводных аппаратов

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для герметизации вращающихся валов, например внутренних полостей газо- и паротурбинных установок, компрессоров, роторных машин и других устройств

Изобретение относится к машиностроению, а именно к узлам уплотнения вращающихся валов, и может быть использовано при изготовлении армированных манжет из эластомерного материала, например полиуретана

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в многорежимных турбомашинах

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно - к торцовым уплотнениям вращающихся валов нагнетательных агрегатов, перекачивающих жидкую или газообразную среду

Изобретение относится к способу получения световозвращающих материалов, используемых преимущественно для изготовления информационных знаков, например, дорожных указателей

Изобретение относится к декоративным слоистым материалам, имеющим два поверхностных покрытия из разнородных слоистых смол, и к способам получения таких слоистых материалов

Изобретение относится к листам с орнаментом, применяемым при производстве декоративных слоистых материалов, к декоративным слоистым материалам, пригодным для верхних частей торговых столов и прилавков, стенных панелей, отделки поверхностей полов, верхних частей письменных столов, в особенности к слоистым материалам, получаемым с помощью высокого давления, и к способам изготовления листов с орнаментом и слоистых материалов

Изобретение относится к технологии изготовления сложнопрофильных изделий из композиционных материалов методом непрерывной автоматизированной намотки, преимущественно неосесимметричных аэродинамических силовых элементов конструкции типа крыльев самолета, лопастей вертолета, воздушных и водяных винтов, силовых установок насосов, компрессоров, вентиляторов, рулей управления и пр., и может быть использовано в авиа-, судо-, автостроении и других современных отраслях промышленности
Наверх