技术领域
[0001] 本
发明公开了一种密封用无石棉胶乳抄取板，属于密封材料技术领域。
背景技术
[0002] 封材料广泛应用于石油、化工、机械等行业。长期以来，石棉类密封材料因具有耐化学
腐蚀、抗热、阻燃、加工容易及成本低等独特优点，一直是密封材料领域的主要组成部分。但石棉
纤维在制造加工和使用过程中都会对人体健康造成很大伤害，随着对石棉危害性的认同，采用新型无石棉密封材料替代传统石棉密封材料已成为密封材料领域近年来最显著的变化。
[0003] 非石棉胶乳抄取板（简称无石棉胶乳板）是一种重要的密封材料，主要用于
汽车、飞机、摩托车
发动机以及各种管道连接的密封等，其主要组分为非石棉纤维、胶乳（或
橡胶）粘接剂、各种补强与增容性填料及少量化学助剂复合而成，最终产品要求具有较高的机械强度，良好的压缩回弹性能、较好的
密封性能以及优异的抗介质性。由于非石棉纤维种类繁多，不同的非石棉纤维和密封材料的特殊性能要求导致无石棉密封材料配方的多样化，通常包含5%～20%的有机纤维（或浆粕）、10%～20%的弹性粘接剂，剩下大部分是一种或两种填料（或无机非石棉纤维）及少量化学助剂。
[0004] 非石棉胶乳抄取板制造方法是首先通过长网纸机抄取得到
单层的非石棉抄取纸，然后根据板材的实际应用要求将单层抄取纸层和，形成所要求的非石棉抄取板。在非石棉胶乳抄取板中，除非石棉纤维、弹性
粘合剂外，另一个主要组成成分就是各种填料。填料的作用不仅是降低成本，更重要的是能改善板材性能。填料的性质和含量对胶乳抄取板的最终性能及生产成本有着直接的影响。
[0005] 因此，如何改善传统无石棉胶乳抄取板抗张强度，抗蠕变性能及压缩回弹性能不佳的缺点，以获取更高综合性能的无石棉胶乳抄取板，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
[0006] 本发明主要解决的技术问题是：针对传统无石棉胶乳抄取板抗张强度，抗蠕变性能及压缩回弹性能不佳的缺点，提供了一种密封用无石棉胶乳抄取板。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0008] 一种密封用无石棉胶乳抄取板，是由以下重量份数的原料组成：
[0009] 芳纶 18～25份
[0013] 胶乳 10～15份
[0014] 金属纤维 5～10份
[0016] 酪素 5～7份
[0018] 所述混合植物纤维的制备方法为：
[0019] 将漂白针叶木浆与阔叶桉木浆按
质量比2：1～3：1混合，并加入针叶木浆质量0.1～0.3倍的沼液，恒温
发酵，得混合植物纤维浆料；
[0020] 所述纳米粉末混合液的制备方法为：
[0021] 将纳米
二氧化硅与纳米二氧化
钛按质量比2：1～4：1混合，并加入纳米
二氧化硅质量5～6倍的
水，纳米二氧化硅质量0.1～0.4倍的分散剂和纳米二氧化硅质量0.4～0.8倍的硅烷
偶联剂KH-560，搅拌混合，得纳米粉末混合液；
[0022] 所述密封用无石棉胶乳抄取板的制备方法为：
[0023] （1）按原料组成称量各组分；
[0024] （2）将芳纶与混合植物纤维浆料混合，并依次加入胶乳，硫酸铝，纳米粉末混合液，金属纤维，氧化石墨，酪素和硼砂，搅拌混合后，得坯料，将坯料加入抄片机中抄片，得密封用无石棉胶乳抄取板。
[0025] 所述芳纶为芳纶1313或芳纶1414中任意一种。
[0026] 所述金属纤维为直径为1～5μm，长度为1～2mm的
铁纤维或直径为1～5μm，长度为1～2mm的铝纤维中任意一种。
[0027] 所述胶乳为固含量为48～53%的丁苯胶乳或固含量为45～52%的聚丁二烯胶乳中任意一种。
[0028] 根据
权利要求1所述的一种密封用无石棉胶乳抄取板，其特征在于：所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。
[0029] 本发明的有益效果是：
[0030] （1）本发明在制备密封用无石棉胶乳抄取板加入金属纤维，首先，金属纤维的加入可以增强体系内部的致
密度，从而使产品的抗张强度得到提高，其次，由于制备石棉胶乳抄取板的坯料体系呈弱酸性，金属纤维可部分溶解，溶解后的金属纤维活性提高，可与坯料中的植物纤维结合，从而使坯料体系的交联致密程度得到提高，进而使产品的抗张强度和抗蠕变能
力得到提高，并且金属纤维部分分解产生的
金属离子可促进体系内部酪素等
蛋白质的配位交联反应，从而使产品的压缩回弹性提高；
[0031] （2）本发明在制备密封用无石棉胶乳抄取板加入纳米粉末混合液，一方面，纳米粉末混合液中的纳米二氧化硅和纳米二氧化钛因表面活性较高，可与植物纤维及金属纤维发生
吸附，从而提高产品体系的致密度，使产品的的抗张强度和抗蠕变能力进一步提高，另一方面，由于纳米粉末混合液中含有硅烷偶联剂，在硅烷偶联剂作用下，芳纶可以和胶乳中的大分子发生交联，并且硅烷偶联剂也可促进纳米二氧化硅和纳米二氧化钛在芳纶及胶乳大分子上的吸附，从而使产品的交联程度和致密度进一步提升，使产品的抗张强度和抗蠕变能力进一步提升。
具体实施方式
[0032] 将漂白针叶木浆与阔叶桉木浆按质量比2：1～3：1混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入针叶木浆质量0.1～0.3倍的沼液，于室温条件下，恒温发酵2～3天，得混合植物纤维浆料；将纳米二氧化硅与纳米二氧化钛按质量比2：1～4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量5～6倍的水，纳米二氧化硅质量0.1～0.4倍的分散剂和纳米二氧化硅质量0.1～0.2倍的硅烷偶联剂KH-560，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于
温度为55～65℃，转速为280～350r/min的条件下，搅拌混合2～3h，得纳米粉末混合液；按重量份数计，依次称取18～25份芳纶，15～20份混合植物纤维浆料，5～8份硫酸铝，4～8份纳米粉末混合液，10～15份胶乳，5～10份金属纤维，5～7份酪素，8～13份氧化石墨和3～5份硼砂，将芳纶与混合纤维浆料混合，于温度为40～50℃，转速为220～250r/min的条件下，搅拌混合25～
40min，得混合料，依次向混合料中加入胶乳，硫酸铝，纳米粉末混合液，金属纤维，氧化石墨，酪素和硼砂，于温度为45～55℃，转速为240～280r/min的条件下，搅拌混合80～120min得坯料，将坯料移入抄片机中，经抄片成型，得密封用无石棉胶乳抄取板。所述芳纶为芳纶
1313或芳纶1414中任意一种。所述金属纤维为直径为1～5μm，长度为1～3mm的铁纤维或直径为1～5μm，长度为1～3mm的铝纤维中任意一种。所述胶乳为固含量为48～53%的丁苯胶乳或固含量为45～52%的聚丁二烯胶乳中任意一种。所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。
[0033] 实例1
[0034] 将漂白针叶木浆与阔叶桉木浆按质量比3：1混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入针叶木浆质量0.3倍的沼液，于室温条件下，恒温发酵3天，得混合植物纤维浆料；将纳米二氧化硅与纳米二氧化钛按质量比4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量6倍的水，纳米二氧化硅质量0.4倍的分散剂和纳米二氧化硅质量0.2倍的硅烷偶联剂KH-560，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合3h，得纳米粉末混合液；按重量份数计，依次称取25份芳纶，20份混合植物纤维浆料，8份硫酸铝，8份纳米粉末混合液，15份胶乳，10份金属纤维，7份酪素，13份氧化石墨和5份硼砂，将芳纶与混合纤维浆料混合，于温度为50℃，转速为250r/min的条件下，搅拌混合40min，得混合料，依次向混合料中加入胶乳，硫酸铝，纳米粉末混合液，金属纤维，氧化石墨，酪素和硼砂，于温度为55℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合120min得坯料，将坯料移入抄片机中，经抄片成型，得密封用无石棉胶乳抄取板。所述芳纶为芳纶1313。所述金属纤维为直径为5μm，长度为3mm的铁纤维。所述胶乳为固含量为53%的丁苯胶乳。所述分散剂为分散剂NNO。
[0035] 实例2
[0036] 将漂白针叶木浆与阔叶桉木浆按质量比3：1混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入针叶木浆质量0.3倍的沼液，于室温条件下，恒温发酵3天，得混合植物纤维浆料；将纳米二氧化硅与纳米二氧化钛按质量比4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量6倍的水，纳米二氧化硅质量0.4倍的分散剂和纳米二氧化硅质量0.2倍的硅烷偶联剂KH-560，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合3h，得纳米粉末混合液；按重量份数计，依次称取25份芳纶，20份混合植物纤维浆料，8份硫酸铝，8份纳米粉末混合液，15份胶乳，10份金属纤维，7份酪素，13份氧化石墨和5份硼砂，将芳纶与混合纤维浆料混合，于温度为50℃，转速为250r/min的条件下，搅拌混合40min，得混合料，依次向混合料中加入胶乳，硫酸铝，纳米粉末混合液，金属纤维，氧化石墨，酪素和硼砂，于温度为55℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合120min得坯料，将坯料移入抄片机中，经抄片成型，得密封用无石棉胶乳抄取板。所述芳纶为芳纶1313。所述金属纤维为直径为5μm，长度为3mm的铁纤维。所述胶乳为固含量为53%的丁苯胶乳。所述分散剂为分散剂NNO。
[0037] 实例3
[0038] 将漂白针叶木浆与阔叶桉木浆按质量比3：1混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入针叶木浆质量0.3倍的沼液，于室温条件下，恒温发酵3天，得混合植物纤维浆料；将纳米二氧化硅与纳米二氧化钛按质量比4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量6倍的水，纳米二氧化硅质量0.4倍的分散剂和纳米二氧化硅质量0.2倍的硅烷偶联剂KH-560，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合3h，得纳米粉末混合液；按重量份数计，依次称取25份芳纶，20份混合植物纤维浆料，8份硫酸铝，8份纳米粉末混合液，15份胶乳，10份金属纤维，7份酪素，13份氧化石墨和5份硼砂，将芳纶与混合纤维浆料混合，于温度为50℃，转速为250r/min的条件下，搅拌混合40min，得混合料，依次向混合料中加入胶乳，硫酸铝，纳米粉末混合液，金属纤维，氧化石墨，酪素和硼砂，于温度为55℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合120min得坯料，将坯料移入抄片机中，经抄片成型，得密封用无石棉胶乳抄取板。所述芳纶为芳纶1313。所述金属纤维为直径为5μm，长度为3mm的铁纤维。所述胶乳为固含量为53%的丁苯胶乳。所述分散剂为分散剂NNO。
[0039] 实例4
[0040] 将漂白针叶木浆与阔叶桉木浆按质量比3：1混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入针叶木浆质量0.3倍的沼液，于室温条件下，恒温发酵3天，得混合植物纤维浆料；将纳米二氧化硅与纳米二氧化钛按质量比4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量6倍的水，纳米二氧化硅质量0.4倍的分散剂和纳米二氧化硅质量0.2倍的硅烷偶联剂KH-560，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合3h，得纳米粉末混合液；按重量份数计，依次称取25份芳纶，20份混合植物纤维浆料，8份硫酸铝，8份纳米粉末混合液，15份胶乳，10份金属纤维，7份酪素，13份氧化石墨和5份硼砂，将芳纶与混合纤维浆料混合，于温度为50℃，转速为250r/min的条件下，搅拌混合40min，得混合料，依次向混合料中加入胶乳，硫酸铝，纳米粉末混合液，金属纤维，氧化石墨，酪素和硼砂，于温度为55℃，转速为280r/min的条件下，搅拌混合120min得坯料，将坯料移入抄片机中，经抄片成型，得密封用无石棉胶乳抄取板。所述芳纶为芳纶1313。所述金属纤维为直径为5μm，长度为3mm的铁纤维。所述胶乳为固含量为53%的丁苯胶乳。所述分散剂为分散剂NNO。
[0041] 对比例：廊坊市某保温材料有限公司生产的无石棉胶乳抄取板。
[0042] 将实例1至4所得的密封用无石棉胶乳抄取板及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
[0043] 1.抗张强度：用抗张试验仪测定定量为150g/m2纸片的抗张强度；
[0044] 2.压缩回弹性及抗蠕变性：用压缩回弹试验机和
应力松弛仪分别测定定量为1300g/m2纸板的压缩率、回弹率和蠕变松弛率。
[0045] 具体检测结果如表1所示：
[0046] 表1
[0047]
[0048] 由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的密封用无石棉胶乳抄取板在提高力学抗张强度及抗蠕变性能的同时，其压缩回弹性提高，在密封材料行业的发展中具有广阔的前景。
