一种陶瓷纤维密封垫板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷纤维密封垫板，其化学组成包括：30～48质量份的SiO2；30～42质量份的Al2O3；5～13质量份的CaO；3～8质量份的MgO。本发明专利技术提供的陶瓷纤维垫板的化学组成可以形成特定比例范围的钙长石和堇青石矿物相，其中，所述钙长石和堇青石矿物相能够极大地提高密封垫板的高温耐磨性能并延长使用寿命。结果表明，陶瓷纤维密封垫板的长期使用温度达到900℃以上，最高使用温度可达1200℃以上，装配成的陶瓷纤维密封垫板耐热辊高温耐磨性能良好，使用寿命至少达到20天以上，最高可达60天以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于密封垫板材料
，具体涉及一种陶瓷纤维密封垫板及其制备方法。
技术介绍
在密封材料中密封垫板按生产工艺不同可分为辊压板和抄取板两大类，也可按原料中是否含有石棉分为石棉板和无石棉板两大类。目前，我国密封市场仍以石棉板为主，随着人们对环境保护的重视，无石棉密封材料已势在必行，但是无石棉抄取板
仍有许多技术难题未能克服，影响到无石棉密封垫板的生产与推广。目前，用于不锈钢热轧和冷轧的加热炉炉辊是利用无石棉纤维垫片材料套装在钢辊上进行加压紧固后对其表面(垫片横断面)进行机械车削处理后制成。目前该产品主要依赖进口，国内部分厂家将传统的石棉垫板材料或者简单地将石棉垫板材料中的石棉替换为陶瓷纤维等非石棉纤维制成的陶瓷密封垫板，用于热轧和冷轧的加热炉炉辊材料，主要存在以下问题：直接使用石棉垫板材料，存在耐高温性能达不到要求，只能使用在600℃以下的中低温领域，同时高温耐磨性能差，使用寿命短，而且石棉对人有致癌作用，对环境造成污染。将石棉部分替代为陶瓷纤维等非石棉纤维，虽然耐高温性能提高了，高温耐磨性能仍然不足以长时间使用，而且也仅能使用到1000℃的中低温场合，同时对环境造成污染。将石棉完全替代为陶瓷纤维等非石棉纤维，虽然耐高温性能可能满足要求，但是由于配方组成在高温使用时的矿物相组成不合理，该类制品的高温耐磨性能和长期使用寿命与国外进口产品仍然存在较大的差距。例如，现有r>技术的无石棉抄取板采用的纤维含量较高，甚至达到石棉抄取板技术中石棉纤维的含量45％左右，但其他纤维与石棉纤维在结构与性能上存在巨大的差异，同样的纤维含量但结果并不一样。石棉经开松以后是一种极细的纤维，无论怎样短，它都具有良好的长径比；石棉纤维的表面特性与弹性分散体类高分子有较好的接合。而其他如无机纤维虽然也具有较高的耐温性，但与石棉纤维相比是直径粗、刚性大、表面光滑，一旦加得多就存在强度差、抗渗透差，也就是具有密封性差的风险。如果是有机纤维占得多，高温烧蚀率就会上升，耐温的长效性存在风险。另外有机合成纤维、碳纤维等都是价格非常昂贵的材料，从经济上来说用在抄取板里面也是很难替代石棉的。公开号为CN1847355A的中国专利技术专利申请公开了一种无石棉纤维抄取密封材料及其制备方法，该方法的不足之处是同时用了5种以上纤维，放在一起浸泡、轮研、盘磨、打浆。在这5种纤维之中，矿棉纤维、短切玻璃纤维、陶瓷纤维都是脆性纤维，而芳纶纤维、聚丙烯腈纤维、锦纶类纤维、纤维素纤维都是柔韧性纤维，这不仅增加了纤维处理工艺上的难度，而且难以达到理想的效果。专利号为ZL200410015794.5的中国专利技术专利公开了一种非石棉纤维增强乳胶密封垫片板材的制造方法，该方法所用的非石棉纤维是芳纶纤维或其浆粕、芳砜纶纤维或其浆粕、酚醛纤维、玻璃纤维、碳纤维、钢纤维和纤维状海泡石的一种或多种的混合物。非石棉纤维在配方中的比例是35-70％。同样存在原料价格过高、纤维用量过多的问题，且海泡石是类石棉纤维，不是完全的无石棉材料。公开号CN102181267A的中国专利技术专利公开了一种低纤高填密封垫板，涉及一种不含石棉的，具有耐液、耐温、低烧失量性能特征的密封垫板。通过将纸浆、无机填料、乳胶和弹性分散体助剂、材料结构增强剂制成水混悬液浆料，经纸机抄取、脱水、干燥、压延硫化制成。供纸机抄取的浆料以投料干质量百分比计，包括如下比例投料配制：纸浆7-20％；无机填料65-85％，乳胶和弹性分散体助剂4-10％，材料结构增强剂0.1-5％。虽然该专利不含石棉，使用纸浆或少量的陶瓷纤维作为增强材料，不存在环境污染问题，但是耐高温和耐磨性能较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种陶瓷纤维密封垫板及其制备方法，本专利技术提供陶瓷纤维密封垫板具有良好的耐高温和耐磨性能。本专利技术提供了一种陶瓷纤维密封垫板，以100质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，其化学组成主要包括：30～48质量份的SiO2；30～42质量份的Al2O3；5～13质量份的CaO；3～8质量份的MgO。优选的，以100质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，其矿物相组成包括：20～50质量份的钙长石；20～40质量份的堇青石。优选的，以100质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，由以下原料制备而成：20～50质量份的钙长石；20～40质量份的堇青石；10～30质量份的硅酸铝陶瓷纤维；1～15质量份的纸浆；1～15质量份的鳞片材料；0.1～5质量份的晶须材料；2～10质量份的弹性乳液；0.1～3质量份的白炭黑；0.2～0.8质量份的添加剂。优选的，以100质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，由以下原料制备而成：10～30质量份的硅酸铝陶瓷纤维；1～15质量份的纸浆，15～30质量份的硅灰石，10～20质量份的滑石粉，3～8质量份的煅烧高岭土，10～20质量份的氧化铝超细粉，0.1～3质量份的白炭黑，1～15质量份的鳞片材料；0.1～5质量份的晶须材料；2～10质量份的弹性乳液；0.2～0.8质量份的添加剂。优选的，所述添加剂选自硫化剂、促进剂和防老剂中的一种或多种。优选的，所述的硅酸铝陶瓷纤维选自标准型硅酸铝纤维棉、高纯型硅酸铝纤维棉、高铝型硅酸铝纤维棉、含锆型硅酸铝纤维棉和多晶莫来石纤维棉中的一种或多种。所述鳞片材料选自白云母、锂云母、鳞片石墨和玻璃鳞片中的一种或多种；所述晶须材料选自碳化硅晶须和/或钛酸钾晶须；所述弹性乳液选自丙烯酸酯乳胶、聚氨酯乳胶、丁腈乳胶、丁苯乳胶、丁吡乳胶、氯丁乳胶和天然乳胶中的一种或多种；所述纸浆选自针叶木浆、阔叶木浆、草浆、芦苇浆、竹浆、废布浆和废纸浆中的一种或多种。优选的，所述原料还包括：透辉石、煤矸石、水洗高岭土、轻烧氧化镁、白云石和石灰中的一种或多种。本专利技术还提供了一种陶瓷纤维密封垫板的制备方法，包括以下步骤：将20～50质量份的钙长石、20～40质量份的堇青石、10～30质量份的硅酸铝陶瓷纤维、1～15质量份的纸浆、1～15质量份的鳞片材料、0.1～5质量份的晶须材料、2～10质量份的弹性乳液、0.1～3质量份的白炭黑、0.2～0.8质量份的添加剂和2000-5000质量份的水混合制浆后，经过成型、脱水、干燥和压延硫化，得到陶瓷纤维密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，以100质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，其化学组成主要包括：30～48质量份的SiO2；30～42质量份的Al2O3；5～13质量份的CaO；3～8质量份的MgO。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，以100质量份的陶瓷纤维密封
垫板为基准，其化学组成主要包括：
30～48质量份的SiO2；
30～42质量份的Al2O3；
5～13质量份的CaO；
3～8质量份的MgO。
2.根据权利要求1所述的陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，以100质量
份的陶瓷纤维密封垫板为基准，其矿物相组成包括：
20～50质量份的钙长石；
20～40质量份的堇青石。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，以100
质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，由以下原料制备而成：
20～50质量份的钙长石；
20～40质量份的堇青石；
10～30质量份的硅酸铝陶瓷纤维；
1～15质量份的纸浆；
1～15质量份的鳞片材料；
0.1～5质量份的晶须材料；
2～10质量份的弹性乳液；
0.1～3质量份的白炭黑；
0.2～0.8质量份的添加剂。
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，以100
质量份的陶瓷纤维密封垫板为基准，由以下原料制备而成：
10～30质量份的硅酸铝陶瓷纤维；
1～15质量份的纸浆，
15～30质量份的硅灰石，
10～20质量份的滑石粉，
3～8质量份的煅烧高岭土，
10～20质量份的氧化铝超细粉，
0.1～3质量份的白炭黑，
1～15质量份的鳞片材料；
0.1～5质量份的晶须材料；
2～10质量份的弹性乳液；
0.2～0.8质量份的添加剂。
5.根据权利要求3所述的陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，所述添加剂
选自硫化剂、促进剂和防老剂中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的陶瓷纤维密封垫板，其特征在于，
所述的高温型陶瓷纤维选自标准型硅酸铝纤维棉、高纯型硅酸铝纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，葛振鹏，吴静，
申请(专利权)人：山东鲁阳节能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37