带压密封注剂及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及带压密封技术领域，尤其是涉及一种带压密封注剂及其生产工艺。
【背景技术】
[0002] 带压密封技术是运行中装置的设备发生流体介质泄漏，在不影响装置正常运行的 情况下，在泄漏缺陷部位重新建立新的有效密封结构的技术手段。目前这项技术已广泛的 被石油、石化、冶金、电力等流程企业所采用，对于避免能源、资源浪费，防止恶性事故发生， 保障装置安全、稳定、长周期运行发挥了很大的作用。这项技术是由专用密封剂、专用夹具、 专用工具和封堵操作技术所组成。技术的基本原理是：采用专用夹具包容泄漏点，建立密封 腔，使用专用工具以高于泄漏系统压力的推力往空腔注入专用密封剂，达到封堵密封比压， 泄漏被阻止，从而建立新的密封结构。在重新建立的密封结构中，夹具是承载构件，密封剂 则起密封作用，因此密封剂对工况条件的适应性是决定封堵成败的关键。
[0003] 当前所采用密封剂存在以下问题：
[0004] 现行密封施工所采用的注剂，均以白油为塑性改性剂，其制剂不仅低温冷流性差， 而且白油的闪点和着火点均较低，因此不能确保注剂密封施工安全。另外由于低温冷流性 差，封堵作业难以顺利填满空腔及窄小间隙，必须辅以其他密封措施，从而增加作业成本。
【发明内容】
[0005] 本发明为了克服上述的不足，以聚四氟乙烯为基料，筛选改性助剂，提供了一种具 有良好的化学稳定性和低温注射工艺流动性的密封注剂。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] -种带压密封注剂，其特征在于，由100份作为基体材料的聚四氟乙烯，20份作为 改性助剂的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作为填充剂的膨胀石墨，和5份作为补强材 料的碳素纤维组成。其中，所述改性助剂中，包括15份氟油和5份二甲基硅油。
[0008] 上述密封注剂采用以下方法制成：
[0009] (1)将聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维以质量比20 :3 :1 :2 :1 混炼，并在混炼后静置的步骤；
[0010] (2)将静置后的物料制坯的步骤；
[0011] (3)将制出的坯料挤压成型的步骤；
[0012] (4)将挤压出的物料切割的步骤。
[0013] 其中，步骤（1)中，聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维依次置入 混炼机中，混炼1小时，并静直6小时；步骤（2)中，静止后的物料在2MPa的条件下，在制述 机中制成，制成后的坯料规格为CP98X150;步骤（3)中，制出的坯料在卧式推压机内，经 加压lOMPa挤压成型，挤压成<p20直圆柱条状体，然后切割成(p20X90的制成品。
[0014] 本发明中以聚四氟乙烯为基体材料的密封注剂，其分子结构中的C-F键能较高且 稳定，分子呈螺旋构象，两个氟原子范式半径之和为0. 278nm，而C-C键之间相距0. 254nm， 两个氟原子正好将C-C键遮盖，因其F原子的屏蔽效应，所以聚四氟乙烯为基料的制剂，具 有良好的化学稳定性；聚四氟乙烯还具有优异的耐温性，适应在-180°C~250°C温度下长 期稳定，可在-20°C~
[0015] 250°C范围内适应系统温度交替变化；同时聚四氟乙烯还具有不燃性和自熄性，极 限氧含量可达90%。
[0016] 改性助剂采用氟油与二甲基硅油按3 :1比例的混合物，氟油化学性质稳定、不会 燃烧，且具有良好的相容性和耐低温性，与制剂的聚四氟乙烯基体材料有良好的相容性，易 于协调互补发挥组分效用，在超低温条件下，还可使制剂保持良好的注射工艺流动性；二甲 基硅油则具有较高的闪点和燃点，不仅难点燃且具自熄性，并具有良好的化学稳定性，应用 考核制剂采用硅油作为改性助剂，能改善注射工艺流动性和可模塑性。
[0017] 膨胀石墨以其特殊的柔性和弹性作为填充材料，不仅有利于提升制剂的注射工艺 流动性，易于实现密封剂层的均匀致密，同时因所持有良好的弹性，也更易于建立有效工作 密封比压和防止产生应力松弛现象，进而实现密封效果长期稳定。
[0018] 碳素纤维作为补强剂，更可提升密封材料力学性能和耐温性能，碳素纤维以其耐 温、耐磨擦、耐腐蚀和超高的轴向强度，良好的弹性经过制剂组分的互补，使新型制剂更加 满足对不同工况条件的适应性。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 本发明通过对基体材料和配合剂的选择，使基体材料和配合剂之间相容性更加优 异，通过各组分之间的协调互补作用，制剂不仅具有良好的化学稳定性、低温注射工艺流动 性和可模塑性，而且对适应强氧化性、易燃易爆介质方面性能更优。技术的实现使带压密封 技术整体水平得以进一步提升，技术效能更可充分发挥，新型制品的投入使用不仅利于资 源节约和环境保护，更可杜绝着火爆炸等恶性事故发生，因此对维护流程装置正常运转将 发挥更大作用。
[0021] 具体的实施方式
[0022] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0023] 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的 替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子 而已。
[0024] -种带压密封注剂，其特征在于，由100份作为基体材料的聚四氟乙烯，20份作为 改性助剂的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作为填充剂的膨胀石墨，和5份作为补强材 料的碳素纤维组成。其中，所述改性助剂中，包括15份氟油和5份二甲基硅油。
[0025] 上述密封注剂采用以下方法制成：
[0026] (1)将聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维以质量比20 :3 :1 :2 :1 依次置入混炼机混炼，混炼1小时之后，使组分均匀分散吸收，再静置6小时，；
[0027] (2)将静止后的物料在2MPa的条件下，在制坯机中制成坯料，制成后的坯料规格 为(p98X150;
[0028] (3)将制出的坯料在卧式推压机内，经加压lOMPa挤压成型，挤压成(p20直圆柱条 状体；
[0029] (4)将挤压出的物料切成CP20X90的制成品。 实施例
[0030] 取分散型聚四氟乙烯树脂40kg、氟油6kg、硅油2kg、膨胀石墨4kg、碳素纤维2kg， 依次置入球磨架式辊混练机，混炼1小时，使组分均匀分散吸收，混炼完成之后静置6小 时；将经混炼静置6小时的物料投入制坯机中，加压2MPa制成Cp98X150坯料；在将制 成的坯料置于卧式推压机的料腔，经加压lOMPa挤压成(P20直圆柱条状体，然后切割成 9 20X90的制成品。
[0031] 本发明以聚四氟乙烯高分子材料为基体材料，筛选改性助剂，所配制的新型密封 注剂具有较好的化学稳定性、低温冷流性和可模塑性，从而实现密封剂能对高温、高压、超 低温及强腐蚀性、强溶解性和强氧化性介质泄漏密封的适应性，以确保带温带压密封施工 过程的安全可靠。
[0032] 本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1. 一种带压密封注剂，其特征在于，由100份作为基体材料的聚四氟乙烯，20份作为改 性助剂的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作为填充剂的膨胀石墨，和5份作为补强材料 的碳素纤维组成。
2. 根据权利要求1所述的带压密封注剂，其特征在于，所述改性助剂中，包括15份氟油 和5份二甲基硅油。
3. -种带压密封注剂的生产工艺，其特征在于，包括： (1) 将聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维以质量比20 :3 :1 :2 :1混 炼，并在混炼后静置的步骤； (2) 将静置后的物料制坯的步骤； (3) 将制出的坯料挤压成型的步骤； (4) 将挤压出的物料切割的步骤。
4. 根据权利要求3所述的带压密封注剂的生产工艺，其特征在于，步骤（1)中，聚四氟 乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维依次置入混炼机中，混炼1小时，并静置6小 时。
5. 根据权利要求3所述的带压密封注剂的生产工艺，其特征在于，步骤（2)中，静止后 的物料在2MPa的条件下，在制坯机中制成。
6. 根据权利要求3所述的带压密封注剂的生产工艺，其特征在于，步骤（3)中，制出的 坯料在卧式推压机内，经加压IOMPa挤压成型。
【专利摘要】本发明公开了一种带压密封注剂及其生产工艺，该密封注剂由100份作为基体材料的聚四氟乙烯，20份作为改性助剂的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作为填充剂的膨胀石墨，和5份作为补强材料的碳素纤维组成，并通过混炼和挤压等步骤制成。本发明以聚四氟乙烯高分子材料为基体材料，筛选改性助剂，所配制的新型密封注剂具有较好的化学稳定性、低温冷流性和可模塑性，从而实现密封剂能对高温、高压、超低温及强腐蚀性、强溶解性和强氧化性介质泄漏密封的适应性，以确保带温带压密封施工过程的安全可靠。
【IPC分类】C09J11-04, C08L27-18, C09J127-18, C08K3-10, C08K7-06, C08K3-04, C09J11-08, C08K3-12, C08L83-04
【公开号】CN104629652
【申请号】CN201310562598
【发明人】王金荣, 赵志方
【申请人】天津市翔悦密封材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月13日