[发明专利]无铅型汽轮机汽缸密封脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机汽缸密封脂及其制备方法，尤其涉及一种可用于超临界的不含有金属铅的汽轮机汽缸密封脂，属于密封胶制备技术领域。

背景技术

随着电力装备的迅猛发展，火力发电已普遍采用具有大容量的超临界机组，由于其具有单位发电量能耗低、节能、减排等方面的优势，已成为火力发电装备的主要发展趋势。汽轮机是火力发电设备的三大主机之一，其汽缸结合面的密封性要求很严格，为减少热损失，要求接近于零泄漏，而超临界机组的运行参数要求为温度在580℃以上，压力在26MPa以上，在该条件下传统的密封材料的附着力、抗腐蚀性能及耐高温性能均受到很大影响，而附着力、抗腐蚀性及耐高温性能的降低导致密封脂密封性能无法达到接近于零泄漏。

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN101386777A公开了一种单组份柔性密封脂，该密封脂含有20~40份精制生漆，40~60份无机填料，其中所述无机填料由下述重量份的材料组成，铁钛粉40~60份，石墨粉10~20份，红丹粉0~5份，晶须碳酸钙0~10份，偶联剂0.1~1粉，催干剂0.005~1份。上述密封脂具有耐温耐压、柔韧性好的特点，适用于超临界高容量火力发电机组的汽轮机汽缸结合面的密封。上述密封脂中的无机填料红丹粉具有抗腐蚀性强、耐高温性能优良的特点，为了使密封脂具有优良的附着力、较强的抗腐蚀性能及耐高温性能，从而使其应用于超临界汽轮机汽缸的密封时，密封性能达到接近于零泄漏，需要在密封脂中加入红丹粉（即Pb₃O₄），而红丹粉是一种有毒重金属物质，对人体及环境的危害极大。随着人类环保意识的增强，对汽轮机汽缸的绿色环保性也提出了更高的要求，也就迫切需要一种既能适应超临界汽轮机汽缸密封的苛刻工况条件又安全环保的新型无铅密封脂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中为了提高密封脂的密封性通常需要在超临界汽轮机汽缸密封脂中加入有毒的重金属物质红丹粉，而红丹粉对人体及环境均会造成很大危害的问题，进而提供一种能在超临界条件下工作、密封性能优良且不含红丹粉的无铅密封脂。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无铅型汽轮机汽缸密封脂，以重量份计，包含20~40份的精制油脂、60~80份的无机填料；

在所述无机填料中，以所述无机填料为一个整体计，包含如下重量份的材料：复合铁钛粉60~80份、石墨粉10~20份、白炭黑0~5份、晶须碳酸钙0~20份、还原铁粉10~30份；其中，优选为复合铁钛粉65~75份、石墨粉13~17份、白炭黑1~3份、晶须碳酸钙5~10份、还原铁粉15~20份。

所述精制油脂是通过将植物油过滤除杂后再在120~180℃下熬制至在25℃下测定粘度为80泊时得到的。

复合铁钛粉的粒径为300~500目、石墨粉的粒径为800~1000目、白炭黑的粒径为10~20nm、晶须碳酸钙的粒径为100~300目、还原铁粉的粒径为500~700目。

所述白炭黑是经亲油性表面活性剂改性处理的气相法白炭黑。

所述亲油性表面活性剂为环硅氧烷表面活性剂、环硅氮烷表面活性剂。

所述环硅氧烷表面活性剂为八甲基环四硅氧烷、二甲基硅二醇、六甲基二硅氧烷、二甲基硅氧烷中的任意一种；所述环硅氮烷表面活性剂为六甲基二硅氮烷、六甲基环三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷中的任意一种。

所述无铅型汽轮机汽缸密封脂还包含偶联剂和催干剂；所述密封脂由如下重量份的材料组成，精制油脂20~40份、无机填料30~60份、偶联剂0.1~1份、催干剂0.005~1份。

所述偶联剂为硅酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铅酸酯偶联剂中的任意一种或多种；所述催干剂为环烷酸锰、环烷酸钴、环烷酸铁中的任意一种或多种。

本发明还提供了一种所述无铅型汽轮机汽缸密封脂的方法，包括如下步骤：

（1）将特定量的精制油脂、无机填料混合搅拌均匀；

（2）将经步骤（1）搅拌处理后的混合料在80~200℃温度条件下处理0.5~3小时；

（3）将经步骤（2）热处理后得到的物料进行研磨，得到所述密封脂。

所述步骤（1）中，所述搅拌分两个阶段，初始阶段的搅拌速度为6~15转/分，待所述白炭黑分散完全后，调节所述搅拌速度为30~60转/分。

在所述步骤（2）中，对所述混合料在120℃下热处理1h。

在所述步骤（3）中，向经热处理后得到的物料中加入特定量的偶联剂和催干剂，研磨，得到所述密封脂。

本发明与现有技术相比具有如下优点：