DE60114815T2

DE60114815T2 - Weiches dichtungsmaterial

Info

Publication number: DE60114815T2
Application number: DE60114815T
Authority: DE
Inventors: Franci Barboric; Boris Vidjak; Franc Cernec
Original assignee: DONIT TESNIT DRUZBA ZA PROIZV; Donit Tesnit Druzba Za Proizvodnjo Tesnilnih Materialov Dd Medvode
Current assignee: DONIT TESNIT DRUZBA ZA PROIZV; Donit Tesnit Druzba Za Proizvodnjo Tesnilnih Materialov Dd Medvode
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: US20030181545A1; SI20587A; US6777468B2; HK1055600A1; WO2001088055A1; ATE309312T1; AU2001262890A1; EP1290105B1; ES2250411T3; EP1290105A1; SI1290105T1; DE60114815D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein weiches (nicht-metallisches) Dichtungsmaterial, genauer gesagt Zusammensetzungen für ein weiches (nicht-metallisches) Dichtungsmaterial, ein Verfahren zu dessen Herstellung, ein neues, gemäß diesem Verfahren hergestelltes weiches (nicht-metallisches) Dichtungsmaterial in planarer Form wie Platten, endlosen Bändern, und dessen Verwendung für technische und industrielle Anwendungen wie für Flansch-, Ventil-, Pumpen-, Wärmeaustauscher- und Druckbehälter-Dichtungen, für den Einsatz in der Konstruktion von Kraftwerken, chemischen Anlagen und Wärmesystemen, wo man für ein optimales Gleichgewicht zwischen der Dichtigkeit des Dichtungsgefüges und der thermischen sowie chemischen Beständigkeit des verwendeten Dichtungsmaterials sorgen muss.
Technische Aufgabe
Es wurde angestrebt, auf eine wirtschaftliche ein Dichtungsmaterial zu entwickeln, das keine gesundheitsschädlichen Stoffe enthalten und bei Verwendung bei höheren Temperaturen entsprechende funktionelle Eigenschaften aufweisen würde, und es durch ein umweltfreundliches Papier- oder Papier-Kalander-Produktionsverfahren herzustellen.
Stand der Technik
Wegen des zunehmenden Gesundheits- und Umweltsbewusstseins hat man in letzter Zeit bei Erzeugnissen auf Elastomerenbasis Vulkanisationsmittel, die keine Bildung von karzinogenen N-Nitrosaminen verursachen, zu verwenden begonnen. In DE 4038946 wird z.B. eine Verwendung dieser Vulkanisationsmittel zur Herstellung von Gummidichtungsringen und in EP 0915133 zur Herstellung von Gummierzeugnissen zur Anwendung in der Medizin beschrieben. Bei Herstellung von weichen Dichtungsmaterialien, die aus einem Gemisch von verschiedenen Arten von Fasern, Bindemitteln und Füllstoffen, darunter auch Graphit ( US 5,437,920 ; US 4,529,653 ), hergestellt werden, werden verschiedene Zusätze genannt, die Verwendung von Vulkanisationsmitteln, die keine gefährlichen N-Nitrosamine über die zugelassene Grenze bilden, wird jedoch nicht erwähnt. In US 5,437,920 wird ein Dichtungsmaterial beschrieben, worin durch die Anwendung von 0,5 bis 1,5% nicht-fibrillierten organischen Stapelfasern, die bis zu 200°C eine Bruchausdehnung unter 2% aufweisen, in Kombination mit 2 bis 4% fibrillierten Polyaramidfasern und mit mindestens 60% Pudergraphit gute thermische Eigenschaften des Dichtungsmaterials erreicht werden (kleine Änderungen der Dicke bei Druckbeanspruchung des Materials bei erhöhten Temperaturen), während das Material ohne Anwendung der nicht-fibrillierten Fasern unter denselben Bedingungen größere Dickeänderungen aufweist. In diesem Patent sind keine besonderen ökologischen Vorteile angegeben, außer dass es kein Asbest enthält und dass es durch ein Papier- oder Papier-Kalander-Verfahren ohne Einsatz von organischen Lösungsmitteln hergestellt wird.
Erfindungsgemäße Lösung
Der erste Erfindungsgegenstand ist eine Zusammensetzung für ein weiches Dichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Prozentanteile der Komponenten in Bezug auf die ganze Zusammensetzung aufweist:

• von 4 bis 9 Gew.-% fibrillierte Polyaramidfasern,
• weniger als 60 Gew.-% Pudergraphit mit einem Kohlenstoffgehalt von 90 bis 92 Gew.-% und mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 85% aller Teilchen im Größenbereich von 10 μm bis 50 μm vorliegen,
• etwa 30 Gew.-% Mineralfüller, dargestellt durch eine Kombination von Mikrosiliziumdioxid mit einem SiO₂-Gehalt zwischen 90 und 95 Gew.-%, einer spezifischen Oberfläche nach BET-Methode von 15 bis 25 m²/g und einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 90 Gew.-% aller Teilchen im Größenbereich unter 5 μm vorliegen, und von einem aktiven Mineralfüller mit einem SiO₂-Gehalt von mindestens 98 Gew.-%, einer spezifischen Oberfläche nach BET-Methode von 100 bis 120 m²/g und einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 90 Gew.-% aller Teilchen im Größenbereich von 5 μm bis 50 μm vorliegen, wobei das Verhältnis von Mikrosiliziumdioxid zu Mineralfüller ein solches ist, dass der Wert der gesamten spezifischen Oberfläche nach BET-Methode zwischen 45 und 55 m²/g liegt; und gegebenenfalls Friktionsmittel zur Erhöhung von Friktion zwischen Graphitteilchen und gegebenenfalls biolösliche Mineralfasern;
• etwa 12 Gew.-% elastomere Bindemittel,
• bis zu 2 Gew.-% eines Vulkanisationssystems in Form einer Paste, die Zinkdibenzyldithiocarbamat (ZBEC) oder Zink-2-ethylhexyldithiophosphat (ZDT) als Vulkanisationsbeschleunigungsmittel enthält, und

Als fibrillierte Polyaramidfasern werden fibrillierte Poly-p-phenylenterephthalamidfasern in Form einer Pulpe mit einer spezifischen Oberfläche nach BET-Methode von 12 bis 15 m²/g und einer mittleren Länge von 1,1 bis 1,7 mm, z.B. wie sie unter Warenzeichen Twaron^® von Twaron Products bv handelsüblich sind, verwendet.
Die gewählte Kombination eines halbaktiven (Mikrosiliziumdioxid) und eines aktiven Mineralfüllers wie oben definiert weist einen verstärkenden Effekt auf das Elastomer auf. Mikrosiliziumdioxid ist ein Nebenprodukt bei Fenosiliziumherstellung. Als aktiver Mineralfüller wird insbesondere ausgefälltes amorphes Siliziumdioxid verwendet.
Als das Friktionsmittel wirkt schon Mikrosiliziumdioxid, jedoch können noch zusätzliche Mittel, wie Korund mit einem Al₂O₃-Gehalt über 95 Gew.-% oder Siliziumcarbid mit einem SiC-Gehalt über 97,5 Gew.-%, verwendet werden, und zwar mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 95 Gew.-% der Teilchen kleiner als 6 μm sind.
Als biolösliche Mineralfasern können Steinwollefasern verwendet werden, die aus der Klassifikation der krebserzeugenden Stoffe gemäß der Anmerkung Q der Richtlinie der europäischen Kommission 97/69E ausgeschlossen sind und für die ein Kurzzeittest der Biopersistenz durch Inhalation zeigt, dass Fasern, die länger als 20 μm sind, eine Massenhalbzeit von weniger als 10 Tagen haben.
Die Kombination von Mikrosiliziumdioxid und ausgefälltem amorphem Siliziumdioxid, wenn sie als aktiver Mineralfüller verwendet wird, weist in einer wässerigen Suspension einen solchen Zeta-Potential-Wert auf, dass eine optimale Füllerretention in der Suspension mit Polyaramidfasern erreicht wird. Ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen der Teilchengrößenverteilung und der spezifischen Oberfläche des Füllers ermöglicht die Erreichung eines optimalen Verhältnisses zwischen der Teilchenpackungsdichte zusammen mit Fasern und der Stärke der Bindungen zwischen dem elastomeren Bindemittel und Füller, was eine thermische Stabilität und gleichzeitig auch eine gute Dichtigkeit des Dichtungsmaterials ergibt. Als Füller können auch Friktionsmittel zur Erhöhung der Friktion zwischen den Graphitteilchen verwendet werden, mit denen eine Verbesserung von σ_VO – dem maximalen zugelassenen Oberflächendruck bei Einbau – und σ_BO – dem maximalen zugelassenen Oberflächendruck während des Betriebs nach DIN 28090-1, Statische Dichtungen für Flanschverbindungen – Teil 1: Dichtungskennwerte und Prüfverfahren, erreicht wird.
Als elastomere Bindemittel werden insbesondere Latexe, natürliche und synthetische Kautschuke, z.B. Chloropren, Neopren, Polyisopren, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk (EPDR), Akrylat-Kautschuk (ACM), Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO), sulfonierter Polyethylen-Kautschuk (CSM), carboxylierter Nitril-Butadien-Kautschuk (XNBR), carboxylierter hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (XHNBR) oder deren Kombinationen verwendet. NBR, XNBR, HNBR und XHNBR werden insbesondere bevorzugt.
Zinkdibenzyldithiocarbamat (ZBEC) und Zink-2-ethylhexyldithiophosphat (ZDT) sind Vulkanisationsbeschleuniger, die keine gesundheitsschädlichen N-Nitrosamine über der zugelassenen Grenze bilden. Sie wurden durch die Auswahl von Vernetzungsmitteln, die gemäss Literaturangaben keine gesundheitsschädlichen N-Nitrosamine über der zugelassenen Grenze bilden und eine entsprechende Vernetzungsgeschwindigkeit und -dichte gewährleisten, gewählt. Die Auswahl basierte auf Ergebnissen der Analyse von flüchtigen Produkten, die aus Dichtungsmaterialien bei erhöhten Temperaturen abgegeben werden, durch verschiedene Methoden chemischer Instrumentalanalyse. Durch die Verwendung dieser Mittel wurden erfindungsgemässe Dichtungsmaterialien erhalten, die keine gesundheitsschädlichen N-Nitrosamine über der zugelassenen Grenze enthalten und bei Verwendung bei höheren Temperaturen keine anderen gesundheitsschädlichen Zersetzungsprodukte über den vorgeschriebenen Konzentrationen abgeben.
Das Vulkanisationssystem mit dem Vulkanisationsmittel kolloidem Schwefel, einem Vulkanisationsbeschleuniger (ZBEC oder ZDT) und einem Aktivator (ZnO) sowie einem oberflächenaktiven Mittel (kondensierte Naphtalinsulfonsäure-Natriumsalz) wird in Form einer Paste hergestellt, die eine optimale Einrührung in den elastomeren Bindemittel ermöglicht. Gegebenenfalls kann ein Antireversionszusatz zur Verbesserung des Absetzens bei Beanspruchungen bei höheren Temperaturen, z.B. m-Phenylendimaleimid, verwendet werden.
Die üblichen Zusätze sind allgemein bekannt und/oder aus der weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlich und werden vom Fachmann zweckgemäß zugesetzt. Hierzu gehören z.B. Fällungsmittel, Retentionsmittel, abbauverhindernde Mittel, Antireversionszusätze usw. Als Fällungsmittel sind z.B. Aluminiumsulfat, Polyacrylamid, kationaktive Stärke geeignet.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stoffes zur Aufbringung auf eine Papiermaschine in der Herstellung eines weichen Dichtungsmaterials. Dieses Verfahren basiert auf einer vorherigen Herstellung der oben angegebenen, das Dichtungsmaterial bildenden Komponenten und auf einer genau bestimmten Reihenfolge des Zusetzens dieser Komponenten. Bei diesem Verfahren wird eine zweistufige Fixierung-Koagulation des elastomeren Bindemittels durchgeführt: In der ersten Phase wird eine teilweise Fixierung des Elastomers mit Vulkanisationsmitteln auf Mineralfüller und Polyaramidfasern und in der zweiten Phase eine endgültige Fixierung zusammen mit Pudergraphit durchgeführt.
Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst die folgenden Phasen in der angegebenen Reihenfolge:

a) Defibrierung von Polyaramidfasern in einem Defibrator, um eine wässrige Suspension mit 3,5 bis 4,5 Gew.-% Fasern, 50–60°SR, mit einem Zeta-Potential von –10 bis –15 mV zu erhalten;
b) ein hydromechanische Behandlung einer wässrigen Suspension von Mineralfüllern mit einer Konzentration von 45 bis 55 Gew.-% der Mineralfüller unter Zusatz von 0,1 bis 0,15 Gew.-% Na₂CO₃ zur Verbesserung der Dispergierbarkeit bis zu einem Zeta-Potential von –30 bis –35 mV;
c) Zuführung einer Suspension der Polyaramidfasern und der hydromechanisch behandelten Füller zu einem Rührbehälter, Rührung und Verdünnung;
d) Einmischung eines Teiles der Vulkanisationspaste zu einem Teil des elastomeren Bindemittels für die erste Fixierung, wobei die verwendete Menge des elastomeren Bindemittels und die anteilsmäßige Menge an Vulkanisationspaste solche sind, dass das Verhältnis R₁ zwischen dem Volumen des elastomeren Bindemittels und der gesamten spezifischen Oberfläche von Fasern und Füllern von 4,5 bis 5 nm beträgt;
e) Zuführung von d) zum Rührbehälter;
f) die erste Fixierung des elastomeren Bindemittels mit der Vulkanisationspaste auf die Polyaramidfasern und Mineralfüller mit einem Fällungsmittel bis zur Änderung des Vorzeichens des Zeta-Potentials;
g) Zuführung und Einmischung von Pudergraphit und Verdünnung;
h) Einmischung des zweiten Teiles der Vulkanisationspaste zum elastomeren Bindemittel für die zweite Fixierung, wobei die verwendete Menge des elastomeren Bindemittels und die anteilsmäßige Menge an Vulkanisationspaste solche sind, dass das Verhältnis R₂ zwischen dem Volumen des elastomeren Bindemittels und der gesamten spezifischen Oberfläche von allen Komponenten von 7,5 bis 8 nm beträgt;
i) Zuführung von h) zum Rührbehälter;
j) die zweite Fixierung des elastomeren Bindemittels mit der Vulkanisationspaste auf die gesamte Menge der Komponenten mit einem Fällungsmittel bis zur Änderung des Vorzeichens des Zeta-Potentials.

Dem Herstellungsverfahren folgt eine übliche zusätzliche Bearbeitung bis zum endgültigen Dichtungsmaterial in planarer Form. Der Stoff wird in einer Konzentration von 2 bis 5 Gew.-% in Wasser auf ein Sieb geführt und die entstandene Schicht weiter durch Vakuumierung und Pressen abgewässert, in einer Trocknungskammer bei 110 bis 140°C getrocknet und vernetzt. Zur Verbesserung der Dichtigkeit des Dichtungsmaterials kann das Material nach der beendeten Trocknungsphase (bei einem Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 1%) noch zusätzlich auf einem Kalander oder in einer planaren Presse unter Erwärmung bei erhöhter Temperatur gepresst werden.
Das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial weist wegen einer optimalen Kombination in der Zusammensetzung der Komponenten und nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt folgende Vorteile auf

– die Kombination des Mikrosiliziumdioxids und eines anderen Füllers, wie z.B ausgefällten amorphen Siliziumdioxids, und eines herabgesetzten Pudergraphitgehalts (unter 60%) sowie einer zweistufigen Fixierung des elastomeren Bindemittels ergibt ein optimales Gleichgewicht zwischen thermischer Stabilität des Dichtungsmaterials und dessen Dichtigkeit; auf diese Weise wird eine entsprechende thermische Stabilität des Materials auch ohne Verwendung von nicht-fibrillierten Stapelfasern erreicht und das zweistufige Fixierungsverfahren ermöglicht eine leichtere Regulierung der funktionellen Eigenschaften des Dichtungsmaterials;
– die Modifikation der Zusammensetzung der Mineralfüller mit einem Mittel zur Erhöhung der Friktion zwischen Graphitteilchen, Korund oder Siliziumcarbid ermöglicht eine Verringerung des Kriechens des Materials bei höheren Beanspruchungen und eine Verbesserung der Materialfestigkeit;
– Zinkdibenzyldithiocarbamat (ZBEC) und Zink-2-ethylhexyldithiophosphat (ZDT) als Vulkanisationsbeschleuniger ermöglichen geeignete Vernetzungsbedingungen und erfindungsgemäß die Herstellung von solchen Dichtungsmaterialien, die keine gesundheitsschädlichen N-Nitrosamine über der zugelassenen Grenze enthalten und bei Verwendung bei höheren Temperaturen keine anderen gesundheitsschädlichen Zersetzungsprodukte über den vorgeschriebenen Konzentrationen abgeben.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.
Die Zusammensetzung der bevorzugten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen weichen Dichtungsmaterials ist in Tabelle 1 von B bis F angegeben. Die Zusammensetzung A ist vergleichend. Die Materialien wurden auf einer Papiermaschine hergestellt. Gew.-% beziehen sich auf die ganze Zusammensetzung. Tabelle 1
In Tabelle 2 werden Zusammensetzungen der Vulkanisationspasten angegeben. In der Zusammensetzung der Vulkanisationspasten B und C sind Beschleuniger enthalten, die keine gesundheitsschädlichen N-Nitrosamine über der zugelassenen Grenze bilden. Tabelle 2
Es wurden folgende Verfahrensstufen unter Verwendung der oben angeführten Komponenten in angegebenen Mengen durchgeführt:

a) Defibrierung von Polyaramidfasern (Twaron^®, Twaron Products bv) in einem Defibrator, um eine wässrige Suspension mit 4 Gew.-% Fasern, 58°SR, mit einem Zeta-Potential von –15 mV zu erhalten;
b) eine hydromechanische Behandlung einer wässrigen Suspension von Mikrosiliziumdioxid und des ausgefällten amorphen Siliziumdioxids mit einem Auflöserrührer, 300 U/Min, Rührzeit 45 Minuten, wobei das Gewichtsverhältnis Wasser/Mineralfüller 1/1 beträgt, unter Zusatz von 0,1 Gew.-% Na₂CO₃ bis zu einem Zeta-Potential von –30 mV;
c) Zuführung einer Suspension der Polyaramidfasern und der hydromechanisch behandelten Füller zu einem Rührbehälter, z.B. Stoffgrube mit Rührer, Rührung und Verdünnung;
d) Einmischung eines Teiles einer Vulkanisationspaste zu einem Teil des elastomeren Bindemittels für die erste Fixierung, wobei die verwendete Menge des elastomeren Bindemittels und die anteilsmäßige Menge an Vulkanisationspaste solche sind, dass das Verhältnis R₁ zwischen dem Volumen des elastomeren Bindemittels und der gesamten spezifischen Oberfläche von Fasern und Füllern 4,8 nm beträgt;
e) Zuführung von d) zum Rührbehälter;
f) die erste Fixierung des elastomeren Bindemittels mit der Vulkanisationspaste auf die Polyaramidfasern und Mineralfüller mit Aluminiumsulfat bis zur Änderung des Vorzeichens des Zeta-Potentials;
g) Zuführung und Einmischung von Pudergraphit und Verdünnung;
h) Einmischung des zweiten Teiles der Vulkanisationspaste zum elastomeren Bindemittel für die zweite Fixierung, wobei die verwendete Menge des elastomeren Bindemittels und die anteilsmäßige Menge an Vulkanisationspaste solche sind, dass das Verhältnis R₂ zwischen dem Volumen des elastomeren Bindemittels und der gesamten spezifischen Oberfläche von allen Komponenten 7,7 nm beträgt;
i) Zuführung von h) zum Rührbehälter;
j) die zweite Fixierung des elastomeren Bindemittels mit der Vulkanisationspaste auf die gesamte Menge der Komponenten mit Aluminiumsulfat bis zur Änderung des Vorzeichens des Zeta-Potentials.

Dem Herstellungsverfahren folgte eine übliche zusätzliche Bearbeitung bis zum endgültigen Dichtungsmaterial in planarer Form. Der Stoff wurde in einer Konzentration von 4 Gew.-% in Wasser auf ein Sieb geführt und die entstandene Schicht wurde weiter durch Vakuumierung und Pressen abgewässert, in einer Trocknungskammer bei 120°C getrocknet und vernetzt.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmaterialien weisen die in der unten vorgelegten Tabelle 3 angegebenen Eigenschaften auf. Unter A sind die Eigenschaften eines Dichtungsmaterials mit Vergleichszusammensetzung und unter A1 die Eigenschaften des auf Grund der Zusammensetzung C hergestellten Dichtungsmaterials, jedoch nach einem Verfahren einer einstufigen Fixierung des elastomerem Bindemittels mit Vulkanisationspaste auf die gesamte Komponentenmenge, beschrieben. Tabelle 3

Claims

Eine Zusammensetzung für ein weiches Dichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Prozentanteile der Komponenten in Bezug auf die ganze Zusammensetzung aufweist: • von 4 bis 9 Gew.-% fibrillierte Polyaramidfasern, • weniger als 60 Gew.-% Pudergraphit mit einem Kohlenstoffgehalt von 90 bis 92 Gew.-% und mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 85% aller Teilchen im Größenbereich von 10 μm bis 50 μm vorliegen, • etwa 30 Gew.-% Mineralfüller, dargestellt durch eine Kombination von Mikrosiliziumdioxid mit einem SiO₂-Gehalt zwischen 90 und 95 Gew.-%, einer spezifischen Oberfläche nach BET-Methode von 15 bis 25 m²/g und einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 90 Gew.-% aller Teilchen im Größenbereich unter 5 μm vorliegen, und von einem aktiven Mineralfüller mit einem SiO₂-Gehalt von mindestens 98 Gew.-%, einer spezifischen Oberfläche nach BET-Methode von 100 bis 120 m²/g und einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 90 Gew.-% aller Teilchen im Größenbereich von 5 μm bis 50 μm vorliegen, wobei das Verhältnis von Mikrosiliziumdioxid zu Mineralfüller ein solches ist, dass der Wert der gesamten spezifischen Oberfläche nach BET-Methode zwischen 45 und 55 m²/g liegt; und gegebenenfalls Friktionsmittel zur Erhöhung von Friktion zwischen Graphitteilchen und gegebenenfalls biolösliche Mineralfasern; • etwa 12 Gew.-% elastomere Bindemittel, • bis zu 2 Gew.-% eines Vulkanisationssystems in Form einer Paste, die Zinkdibenzyldithiocarbamat (ZBEC) oder Zink-2-ethylhexyldithiophosphat (ZDT) als Vulkanisationsbeschleunigungsmittel enthält, und •übliche Hilfsstoffe in üblichen Mengen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als fibrillierte Polyaramidfasern fibrillierte Poly-p-phenylenterephthalamidfasern in Form einer Pulpe mit einer spezifischen Oberfläche nach BET-Methode von 12 bis 15 m²/g und einer mittleren Länge von 1,1 bis 1,7 mm verwendet werden.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Kombination von Mineralfüllern eine Kombination von Mikrosiliziumdioxid und ausgefälltem amorphem Siliziumdioxid verwendet wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die biolöslichen Mineralfasern Steinwollefasern verwendet werden, die aus der Klassifikation der krebserzeugenden Stoffe gemäß der Anmerkung Q der Richtlinie der europäischen Kommission 97/69E ausgeschlossen sind und für die ein Kurzzeittest der Biopersistenz durch Inhalation zeigt, dass Fasern, die länger als 20 μm sind, eine Massenhalbzeit von weniger als 10 Tagen haben.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das zusätzliche Friktionsmittel Korund mit einem Al₂O₃-Gehalt über 95 Gew.-% oder Siliziumcarbid mit einem SiC-Gehalt über 97,5 Gew.-%, verwendet werden, und zwar mit einer solchen Teilchengrößenverteilung, dass mindestens 95 Gew.-% der Teilchen kleiner als 6 μm sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das elastomere Bindemittel Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), carboxylierter Nitril-Butadien-Kautschuk (XNBR), hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) oder carboxylierter hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (XHNBR) verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Stoffs zur Aufbringung auf eine Papiermaschine in der Herstellung eines weichen Dichtungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Stufen der Behandlung der Komponenten gemäß Anspruch 1 in der gegebenen Reihenfolge umfasst: a) Defibrierung von Polyaramidfasern in einem Defibrator, um eine wässrige Suspension mit 3,5 bis 4,5 Gew.-% Fasern, 50–60°SR, mit einem Zeta-Potential von –10 bis –15 mV zu erhalten; b) hydromechanische Behandlung einer wässrigen Suspension von Mineralfillern mit einer Konzentration von 45 bis 55 Gew.-% der Mineralfüller unter Zusatz von 0,1 bis 0,15 Gew.-% Na₂CO₃ zur Verbesserung der Dispergierbarkeit bis zu einem Zeta-Potential von –30 bis –35 mV; c) Zuführung einer Suspension der Polyaramidfasern und der hydromechanisch behandelten Füller zu einem Rührbehälter, Rührung und Verdünnung; d) Einmischung eines Teiles der Vulkanisationspaste zu einem Teil des elastomeren Bindemittels für die erste Fixierung, wobei die verwendete Menge des elastomeren Bindemittels und die anteilsmässige Menge an Vulkanisationspaste solche sind, dass das Verhältnis R₁ zwischen dem Volumen des elastomeren Bindemittels und der gesamten spezifischen Oberfläche von Fasern und Füllern von 4,5 bis 5 nm beträgt; e) Zuführung von d) zum Rührbehälter; f) die erste Fixierung des elastomeren Bindemittels mit der Vulkanisationspaste auf die Polyaramidfasern und Mineralfüller mit einem Fällungsmittel bis zur Änderung des Vorzeichens des Zeta-Potentials; g) Zuführung und Rührung von Pudergraphit und Verdünnung; h) Einmischung des zweiten Teiles der Vulkanisationspaste zum elastomeren Bindemittel für die zweite Fixierung, wobei die verwendete Menge des elastomeren Bindemittels und die anteilsmässige Menge an Vulkanisationspaste solche sind, dass das Verhältnis R₂ zwischen dem Volumen des elastomeren Bindemittels und der gesamten spezifischen Oberfläche von allen Komponenten von 7,5 bis 8 nm beträgt; i) Zuführung von h) zum Rührbehälter; j) die zweite Fixierung des elastomeren Bindemittels mit der Vulkanisationspaste auf die gesamte Menge der Komponenten mit einem Fällungsmittel bis zur Änderung des Vorzeichens des Zeta-Potentials.
Weiches Dichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es gemäß dem Verfahren des Anspruchs 7 hergestellt wird.
Verwendung des weichen Dichtungsmaterials nach Anspruch 8 für technische und industrielle Einsätze wie für Flansch-, Ventil-, Pumpen-, Wärmeaustauscher- und Druckbehälter-Dichtungen, für den Einsatz in der Konstruktion von Kraftwerken, chemischen Werken und Wärmesystemen, wo man für ein optimales Gleichgewicht zwischen der Dichtigkeit des Dichtungsgefüges und der thermischen sowie chemischen Beständigkeit des verwendeten Dichtungsmaterials sorgen muss.