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一种石棉胶乳抄取板及其制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2017-06-27
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2017-11-07
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2019-04-09
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2037-06-27
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201710503062.8 申请日 2017-06-27
公开/公告号 CN107237205B 公开/公告日 2019-04-09
授权日 2019-04-09 预估到期日 2037-06-27
申请年 2017年 公开/公告年 2019年
缴费截止日
分类号 D21F13/00B29C43/24D06M13/368D06M13/507D06M101/40 主分类号 D21F13/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 1
引用专利数量 5 被引证专利数量 0
非专利引证 1、全文. 岑浩.硅溶胶改性碳纤维对碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能影响《.复合材料学报》.2012,第29卷(第6期),第32-36页. 李道纯.石棉橡胶板胶乳抄取法工艺《.非金属矿》.1979,(第4期),第1-6页. 夏新兴等.石棉胶乳版的抄取工艺《.纸和造纸》.2009,第28卷(第2期),第9-12页.;
引用专利 US5679433A、CN103572591A、CN105771887A、CN1707020A、US3066066A 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、申请权转移、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江津海机械科技有限公司 当前专利权人 浙江津海机械科技有限公司
发明人 吴义峰、薛焱璟、许蘅 第一发明人 吴义峰
地址 浙江省绍兴市新昌县澄潭镇东西城村东陈112号 邮编 312500
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省绍兴市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京彭丽芳知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
彭丽芳
摘要
本发明涉及一种石棉胶乳抄取板及其制备方法,属于造纸技术领域。本发明首先将碳纤维与多巴胺溶液混合浸泡,再将浸泡后的碳纤维取出,沥干水分,得预处理碳纤维,再将预处理碳纤维和乙醇溶液恒温搅拌混合后,加入正硅酸乙酯进行搅拌反应,再经过滤、洗涤和干燥,得改性碳纤维,接着将硫磺、硫化促进剂、纳米氧化锌和防老剂与水混合后,得助剂悬浮液,将石棉纤维进行打浆,得石棉纤维悬浮液,再将石棉纤维悬浮液、橡胶胶乳、助剂悬浮液和改性碳纤维搅拌混合后,进行抄造成型,随后经压延、硫化和切割即可。本发明有效提高了产品的抗张强度,使其作为密封材料时,不易泄露,提高了其安全性能。
  • 摘要附图
    一种石棉胶乳抄取板及其制备方法
  • 说明书附图:[0035]
    一种石棉胶乳抄取板及其制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2019-04-09 授权
2 2019-04-02 专利申请权的转移 登记生效日: 2019.03.13 申请人由江苏华友装饰工程有限公司变更为浙江津海机械科技有限公司 地址由213102 江苏省常州市天宁区朝阳瑞景华庭1-1,1-2,1-3,1-4,1-5变更为312500 浙江省绍兴市新昌县澄潭镇东西城村东陈112号
3 2017-11-07 实质审查的生效 IPC(主分类): D21F 13/00 专利申请号: 201710503062.8 申请日: 2017.06.27
4 2017-10-10 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:是由以下重量份数的原料组成:300~320份石棉纤维,100~120份橡胶胶乳,20~30份改性碳纤维,3~5份硫磺,3~5份硫化促进剂,4~6份纳米氧化锌,0.8~1.5份防老剂;
所述的石棉胶乳抄取板具体制备步骤如下:
(1)将碳纤维与质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1:80~1:100混合浸泡10~
20min,再将浸泡后的碳纤维取出,沥干水分,得预处理碳纤维,按重量份数计,依次取20~
40份预处理碳纤维,100~150份质量分数为60%乙醇溶液,恒温搅拌混合20~30min后,再加入预处理碳纤维质量0.3~0.5倍的正硅酸乙酯,待正硅酸乙酯加入结束,继续恒温搅拌反应45~60min,再经过滤、洗涤和干燥,得改性碳纤维;
(2)将硫磺、硫化促进剂、纳米氧化锌和防老剂与硫磺质量18~20倍的水混合后,超声分散,得助剂悬浮液;
(3)将石棉纤维与水按质量比为1:4~1:6混合,再于打浆转速为1800~2000r/min条件下,进行打浆,得石棉纤维悬浮液;
(4)在混料机中,依次加入石棉纤维悬浮液、橡胶胶乳、助剂悬浮液和改性碳纤维,搅拌混合均匀,再于造纸机中抄造成型,随后经压延、硫化和切割,即得石棉胶乳抄取板。

2.根据权利要求1所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:所述的石棉纤维还可以是预处理石棉纤维,具体预处理方法如下:将石棉纤维配制成质量分数为4~8%的石棉纤维浆,再将石棉纤维浆转入动态滤水仪,在转速为600~800r/min条件下,对石棉纤维浆进行筛分,得筛余物,即为预处理石棉纤维。

3.根据权利要求1或2所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:所述的石棉纤维为蛇纹石石棉纤维、阳起石石棉纤维、角闪石石棉纤维、直闪石石棉纤维中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:所述的橡胶胶乳固含量为
20~30%;所述的橡胶胶乳为氯丁橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、天然橡胶胶乳中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:所述的碳纤维为沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、酚醛基碳纤维中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:所述的硫化促进剂为硫化促进剂TMTD、硫化促进剂TT、硫化促进剂D、硫化促进剂M中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:所述的防老剂为防老剂RD、防老剂AW、防老剂264、防老剂4010中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:步骤(4)所述的硫化条件为:硫化温度为145~150℃,硫化压力为5~7MPa,硫化时间为30~40min。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石棉胶乳抄取板及其制备方法,属于造纸技术领域。

背景技术

[0002] 密封制品质量的好坏会直接影响各种密封装置的使用性能,石棉胶乳抄取板作为重要的密封材料之一,主要用于汽车、飞机、摩托车发动机以及各种管道连接
[0003] 的密封等。其传统名称为石棉胶板,主要生产方法为混炼模压法,由于能耗大、污染大、效率低,在有些国家此法已基本被淘汰,转用造纸法生产,即先把石
[0004] 棉纤维在水中分散、打浆、加填、加胶及各种辅料,最后在纸机上抄造成形, 并压制、干燥制得成品。
[0005] 造纸法又可分为间歇式和连续式两种。所谓间歇法,一般是用圆网纸机,每次上浆约50g/m2,湿纸成形后,在一个冷缸上层层叠加卷取,到达规定的定量后(如1500g/m2),从冷
缸上把湿纸幅取下,干燥,压光,裁切,得到产品。所谓连续法,一般是用斜网或长网纸机,一
次上浆到规定的定量,湿纸成形后,连续地从成型部传递到压榨部、干燥部,压光,卷取,得
到产品。采用造纸法抄取时,纤维长度过长,纤维之间易产生絮聚,不易松解分丝,这将会影
响石棉纤维与胶乳之间的结合,降低抄取板的抗张强度;若纤维长度太短,原料中的细小纤
维含量增多,这也会使得抄取板的抗张强度下降,由于抗张强度下降,则密封材料易被介质
压力击破,造成泄漏,甚至会造成严重的事故。
[0006] 因此,对于石棉胶乳抄取板抗张强度性能的研究显得尤为重要。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题:针对现有的石棉胶乳抄取板抗张强度低,在作为密封材料时易被压力击破,造成严重事故的问题,提供了一种石棉胶乳抄取板及其制备方法。
[0008] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
[0009] 一种石棉胶乳抄取板,其特征在于:是由以下重量份数的原料组成:300~320份石棉纤维,100~120份橡胶胶乳,20~30份改性碳纤维,3~5份硫磺,3~5份硫化促进剂,4~6
份纳米氧化锌,0.8~1.5份防老剂;
[0010] 所述的石棉胶乳抄取板具体制备步骤如下:
[0011] (1)将碳纤维与质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1:80~1:100混合浸泡10~20min,再将浸泡后的碳纤维取出,沥干水分,得预处理碳纤维,按重量份数计,依次取20
~40份预处理碳纤维,100~150份质量分数为60%乙醇溶液,恒温搅拌混合20~30min后,再
加入预处理碳纤维质量0.3~0.5倍的正硅酸乙酯,待正硅酸乙酯加入结束,继续恒温搅拌
反应45~60min,再经过滤、洗涤和干燥,得改性碳纤维;
[0012] (2)将硫磺、硫化促进剂、纳米氧化锌和防老剂与硫磺质量18~20倍的水混合后,超声分散,得助剂悬浮液;
[0013] (3)将石棉纤维与水按质量比为1:4~1:6混合,再于打浆转速为1800~2000r/min条件下,进行打浆,得石棉纤维悬浮液;
[0014] (4)在混料机中,依次加入石棉纤维悬浮液、橡胶胶乳、助剂悬浮液和改性碳纤维,搅拌混合均匀,再于造纸机中抄造成型,随后经压延、硫化和切割,即得石棉胶乳抄取板。
[0015] 所述的石棉纤维还可以是预处理石棉纤维,具体预处理方法如下:将石棉纤维配制成质量分数为4~8%的石棉纤维浆,再将石棉纤维浆转入动态滤水仪,在转速为600~
800r/min条件下,对石棉纤维浆进行筛分,得筛余物,即为预处理石棉纤维。
[0016] 所述的石棉纤维为蛇纹石石棉纤维、阳起石石棉纤维、角闪石石棉纤维、直闪石石棉纤维中的任意一种。
[0017] 所述的橡胶胶乳固含量为20~30%;所述的橡胶胶乳为氯丁橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、天然橡胶胶乳中的任意一种。
[0018] 所述的碳纤维为沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、酚醛基碳纤维中的任意一种。
[0019] 所述的硫化促进剂为硫化促进剂TMTD、硫化促进剂TT、硫化促进剂D、硫化促进剂M中的任意一种。
[0020] 所述的防老剂为防老剂RD、防老剂AW、防老剂264、防老剂4010中的任意一种。
[0021] 步骤(4)所述的硫化条件为:硫化温度为145~150℃,硫化压力为5~7MPa,硫化时间为30~40min。
[0022] 本发明与其他方法相比,有益技术效果是:
[0023] (1)本发明首先利用多巴胺溶液对碳纤维进行预处理,利用多巴胺在碳纤维表面形成吸附层,从而提高碳纤维的吸附能力,并以此预处理碳纤维为载体,吸附正硅酸乙酯水
解产生的超细纳米二氧化硅,从而提高碳纤维表面的粗糙度,得到改性碳纤维,再以此改性
碳纤维为补强填料,加入至体系中后,线性的橡胶分子链可缠绕在改性碳纤维表面的纳米
二氧化硅结构上,在硫化过程中,这些线性橡胶分子交联形成三维网络结构,把改性碳纤维
固定于三维网络结构中间,橡胶分子链无规则的挂靠于纳米二氧化硅结构上,当受到外力
作用时,橡胶分子链通过碳纤维表面的纳米结构,一方面将承受的外力传递给其他橡胶分
子链,共同分担外力,使应力分散,另一方面,即使有小部分网络结构断裂,其它分子链及碳
纤维仍然可共同起到补强作用,而不至于危机整个聚合物网络,达到提高产品抗张强度的
效果,同时,改性碳纤维的加入可有效限制橡胶体在外力作用下的大尺寸形变,从而提高产
品的抗变形能力;
[0024] (2)本发明中对石棉纤维的预处理,筛分去除其中的细小纤维,可起到以下有益效果:石棉纤维中本身含大量细小纤维,在打浆过程中,长纤维受压力等作用还会产生少量细
小纤维,细小纤维是负电性的,若体系中细小纤维含量过高,会迅速与后续加入的橡胶胶乳
等迅速结合,形成絮凝体,干扰橡胶胶乳与体系中长石棉纤维的结合,影响产品性能,而经
过预处理后的石棉纤维,细小纤维数量大幅减少,有利于长纤维与橡胶胶乳、辅料和填料等
充分结合,从而进一步提高产品的抗张强度。

实施方案

[0025] 将碳纤维与质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1:80~1:100混合浸泡10~20min,再将浸泡后的碳纤维取出,沥干水分,得预处理碳纤维,再按重量份数计,在反应釜
中依次加入20~40份预处理碳纤维,100~150份质量分数为60%乙醇溶液,于温度为45~55
℃,转速为200~400r/min条件下,恒温搅拌混合20~30min,再于恒温搅拌状态下,向反应
釜中加入预处理碳纤维质量0.3~0.5倍的正硅酸乙酯,待正硅酸乙酯加入结束,继续恒温
搅拌反应45~60min,再将反应釜中物料过滤,得滤饼,并用去离子水洗涤滤饼3~5次,再将
洗涤后的滤饼转入烘箱中,于温度为105~110℃条件下干燥至恒重,得改性碳纤维;将石棉
纤维与去离子水配制成质量分数为4~8%的石棉纤维浆,再将石棉纤维浆转入动态滤水仪,
于转速为600~800r/min条件下,对石棉纤维浆进行筛分,得筛余物,即为预处理石棉纤维;
再按重量份数计,依次取300~320份预处理石棉纤维,100~120份橡胶胶乳,20~30份改性
碳纤维,3~5份硫磺,3~5份硫化促进剂,4~6份纳米氧化锌,0.8~1.5份防老剂,将硫磺、
硫化促进剂、纳米氧化锌和防老剂与硫磺质量18~20倍的水混合后,于超声频率为40~
50kHz条件下超声分散30~45min,得助剂悬浮液,再将石棉纤维与水按质量比为1:4~1:6
混合,于打浆转速为1800~2000r/min条件下,进行打浆处理20~30min,得石棉纤维悬浮
液;随后在混料机中,于搅拌转速为300~500r/min条件下,依次加入石棉纤维悬浮液,橡胶
胶乳,助剂悬浮液和改性碳纤维,搅拌混合45~60min后,将混料机中物料转入造纸机中,抄
造成型后送至压延机压延,再于温度为145~150℃,压力为5~7MPa条件下,硫化处理30~
40min,再经切割后,包装入库,即得石棉胶乳抄取板。所述的石棉纤维为蛇纹石石棉纤维、
阳起石石棉纤维、角闪石石棉纤维、直闪石石棉纤维中的任意一种。所述的橡胶胶乳固含量
为20~30%;所述的橡胶胶乳为氯丁橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、天然橡胶胶乳
中的任意一种。所述的碳纤维为沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、酚醛基碳纤维中的任意
一种。所述的硫化促进剂为硫化促进剂TMTD、硫化促进剂TT、硫化促进剂D、硫化促进剂M中
的任意一种。所述的防老剂为防老剂RD、防老剂AW、防老剂264、防老剂4010中的任意一种。
[0026] 实例1
[0027] 将沥青基碳纤维与质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1:100混合浸泡20min,再将浸泡后的沥青基碳纤维取出,沥干水分,得预处理沥青基碳纤维,再按重量份数计,在
反应釜中依次加入40份预处理沥青基碳纤维,150份质量分数为60%乙醇溶液,于温度为55
℃,转速为400r/min条件下,恒温搅拌混合30min,再于恒温搅拌状态下,向反应釜中加入预
处理沥青基碳纤维质量0.5倍的正硅酸乙酯,待正硅酸乙酯加入结束,继续恒温搅拌反应
60min,再将反应釜中物料过滤,得滤饼,并用去离子水洗涤滤饼5次,再将洗涤后的滤饼转
入烘箱中,于温度为110℃条件下干燥至恒重,得改性沥青基碳纤维;将蛇纹石石棉纤维与
去离子水配制成质量分数为8%的蛇纹石石棉纤维浆,再将蛇纹石石棉纤维浆转入动态滤水
仪,于转速为800r/min条件下,对蛇纹石石棉纤维浆进行筛分,得筛余物,即为预处理蛇纹
石石棉纤维;再按重量份数计,依次取320份预处理蛇纹石石棉纤维,120份固含量为30%氯
丁橡胶胶乳,30份改性碳纤维,5份硫磺,5份硫化促进剂TMTD,6份纳米氧化锌,1.5份防老剂
RD,将硫磺、硫化促进剂TMTD、纳米氧化锌和防老剂RD与硫磺质量20倍的水混合后,于超声
频率为50kHz条件下超声分散45min,得助剂悬浮液,再将蛇纹石石棉纤维与水按质量比为
1:5混合,于打浆转速为2000r/min条件下,进行打浆处理30min,得蛇纹石石棉悬浮液;随后
在混料机中,于搅拌转速为500r/min条件下,依次加入蛇纹石石棉悬浮液,固含量为30%氯
丁橡胶胶乳,助剂悬浮液和改性碳纤维,搅拌混合60min后,将混料机中物料转入造纸机中,
抄造成型后送至压延机压延,再于温度为150℃,压力为7MPa条件下,硫化处理40min,再经
切割后,包装入库,即得石棉胶乳抄取板。
[0028] 实例2
[0029] 将沥青基碳纤维与质量浓度为2g/L多巴胺溶液按质量比为1:100混合浸泡20min,再将浸泡后的沥青基碳纤维取出,沥干水分,得预处理沥青基碳纤维,再按重量份数计,在
反应釜中依次加入40份预处理沥青基碳纤维,150份质量分数为60%乙醇溶液,于温度为55
℃,转速为400r/min条件下,恒温搅拌混合30min,再于恒温搅拌状态下,向反应釜中加入预
处理沥青基碳纤维质量0.5倍的正硅酸乙酯,待正硅酸乙酯加入结束,继续恒温搅拌反应
60min,再将反应釜中物料过滤,得滤饼,并用去离子水洗涤滤饼5次,再将洗涤后的滤饼转
入烘箱中,于温度为110℃条件下干燥至恒重,得改性沥青基碳纤维;按重量份数计,依次取
320份蛇纹石石棉纤维,120份固含量为30%氯丁橡胶胶乳,30份改性碳纤维,5份硫磺,5份硫
化促进剂TMTD,6份纳米氧化锌,1.5份防老剂RD,将硫磺、硫化促进剂TMTD、纳米氧化锌和防
老剂RD与硫磺质量20倍的水混合后,于超声频率为50kHz条件下超声分散45min,得助剂悬
浮液,再将蛇纹石石棉纤维与水按质量比为1:5混合,于打浆转速为2000r/min条件下,进行
打浆处理30min,得蛇纹石石棉悬浮液;随后在混料机中,于搅拌转速为500r/min条件下,依
次加入蛇纹石石棉悬浮液,固含量为30%氯丁橡胶胶乳,助剂悬浮液和改性碳纤维,搅拌混
合60min后,将混料机中物料转入造纸机中,抄造成型后送至压延机压延,再于温度为150
℃,压力为7MPa条件下,硫化处理40min,再经切割后,包装入库,即得石棉胶乳抄取板。
[0030] 实例3
[0031] 将蛇纹石石棉纤维与去离子水配制成质量分数为8%的蛇纹石石棉纤维浆,再将蛇纹石石棉纤维浆转入动态滤水仪,于转速为800r/min条件下,对蛇纹石石棉纤维浆进行筛
分,得筛余物,即为预处理蛇纹石石棉纤维;再按重量份数计,依次取320份预处理蛇纹石石
棉纤维,120份固含量为30%氯丁橡胶胶乳,30份沥青基碳纤维,5份硫磺,5份硫化促进剂
TMTD,6份纳米氧化锌,1.5份防老剂RD,将硫磺、硫化促进剂TMTD、纳米氧化锌和防老剂RD与
硫磺质量20倍的水混合后,于超声频率为50kHz条件下超声分散45min,得助剂悬浮液,再将
蛇纹石石棉纤维与水按质量比为1:5混合,于打浆转速为2000r/min条件下,进行打浆处理
30min,得蛇纹石石棉悬浮液;随后在混料机中,于搅拌转速为500r/min条件下,依次加入蛇
纹石石棉悬浮液,固含量为30%氯丁橡胶胶乳,助剂悬浮液和沥青基碳纤维,搅拌混合60min
后,将混料机中物料转入造纸机中,抄造成型后送至压延机压延,再于温度为150℃,压力为
7MPa条件下,硫化处理40min,再经切割后,包装入库,即得石棉胶乳抄取板。
[0032] 将实例1至3所得的石棉胶乳抄取板分别裁剪成宽度为15mm的样品,进行多次性能检测,具体检测方法如下:
[0033] 抗张强度的测定:根据国家标准GB/T453-2002检测石棉胶乳抄取板的抗张强度,实验采用瑞典高性能抗张检测仪检测样品抗张强度,计算出抗张指数,其计算公式如下:
[0034]
[0035] 式中:Y为抗张指数,单位为N·m·g-1;g为试样的定量,单位为g/m2;F为平均抗张力,单位为N;LW为试样的宽度,单位为mm。
[0036] 具体检测结果如表1。
[0037] 表1
[0038]检测项目 实例1 实例2 实例3
主要原料 预处理蛇纹石石棉纤维+改性沥青基碳纤维 蛇纹石石棉纤维+改性沥青基碳纤维 预处理蛇纹石石棉纤维+沥青基碳纤维抗张指数(N·m·g-1) 23.6 20.1 18.6
[0039] 由表1可知,本发明制备的石棉胶乳抄取板抗张指数大,具有较高的抗张强度。
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