專(zhuān)利名稱(chēng)：球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈及橡塑復(fù)合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料在易磨損件中的應(yīng)用，特別是球閥密封中的橡塑 復(fù)合密封墊圈及橡塑復(fù)合方法。
背景技術(shù)：
球閥的使用在機(jī)械工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、石油、天然氣、水暖工程等技術(shù)領(lǐng) 域應(yīng)用極為廣泛。但是球閥的使用壽命往往很短，主要表現(xiàn)在球閥在使用不久 后，控制的氣體或液體要產(chǎn)生泄漏。究其泄漏原因是當(dāng)球閥使用時(shí)，必須擰 緊球閥帶螺紋的接頭，壓緊聚四氟乙烯密封墊，使其與鋼球芯接觸良好，才能 達(dá)到了密封的目的，球閥才不會(huì)產(chǎn)生泄漏。但由于載荷、溫度、時(shí)間的變化， 聚四氟乙烯材料因"冷流"(老化)而產(chǎn)生變形，從而聚四氟乙烯密封墊產(chǎn)生預(yù) 應(yīng)力松弛而泄漏。
聚四氟乙烯具有優(yōu)異的低摩擦系數(shù)、耐高低溫和耐化學(xué)腐蝕性能。因此廣 泛應(yīng)用在球閥密封上。但由于聚四氟乙烯材料存在"冷流"的缺陷，在載荷、 溫度下聚四氟乙烯易于變形。由于聚四氟乙烯材料的變形、變薄而失去密封效 果。
另外，泄漏還與聚四氟乙烯材質(zhì)缺乏彈性有關(guān)，聚四氟乙烯"冷流"變形 后，沒(méi)彈性恢來(lái)復(fù)預(yù)應(yīng)力，密封墊于球心接觸就不良，所以造成泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于向公眾提供一種既有聚四氟乙烯的低摩擦、耐高低溫、 耐腐蝕的特點(diǎn)，又有橡膠彌補(bǔ)聚四氟乙烯無(wú)彈性的缺點(diǎn)，從而達(dá)到優(yōu)異的密封 效果和使用的球闊密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈及橡塑復(fù)合方法。
本發(fā)明的目的是如此實(shí)現(xiàn)的
所述的橡塑復(fù)合密封墊圈，是用聚四氟乙烯材料做密封墊圈與球心接觸的聚四氟乙烯摩擦接觸面2，用橡膠材料做密封墊圈橡膠襯墊l，在聚四氟乙烯摩
擦接觸面2和密封墊圈橡膠襯墊1之間，有粘接層3。
所述的聚四氟乙烯摩擦接觸面2，除采用聚四氟乙烯材料制作外，還可以用
填充聚四氟乙烯、或聚苯酯材質(zhì)替換使用。
所述的粘接層3，是由鈉萘粘結(jié)液實(shí)現(xiàn)橡塑復(fù)合，其方法在于-由于聚四氟乙烯與其它物質(zhì)均有"不粘鍋"的特性，與橡膠也是不粘，如 要兩者有機(jī)的粘貼在一起，必須對(duì)聚四氟乙烯進(jìn)行處理，是光滑的粘結(jié)面。本 發(fā)明采用常規(guī)萘鈉絡(luò)合液腐蝕原理(鈉-萘-四氫呋喃溶液腐蝕法，是其它領(lǐng)域的 現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明是首次使用)，使聚四氟乙烯中的C-F鍵中的F原子起腐蝕作 用。使氟原子表面輕微碳化，使橡塑形成雙鍵，雙方的極性都較大。從而達(dá)到 用一般粘接碳的粘合方法達(dá)到橡塑牢固地粘結(jié)在一起。
1、 萘鈉液的配制，
其配方l:金屬鈉28g;精萘128g;四氫呋喃1000mL。 其配方2:金屬鈉11.5g;精萘64g;乙二醇二甲醚500mL。
2、 膠粘劑的制備a、稀釋酚醛液，在脫水后加入適當(dāng)?shù)囊掖?，事故含?控制在60%左右，攪拌15分鐘，取樣測(cè)定固加量，即得酚醛稀釋液；b、膠粘 劑調(diào)配，將膠片剪成三角小片，溶于醋酸乙酯中，再加入正硅酸乙酯、酚醛樹(shù) 脂液、DCP后攪拌均勻即可。
3、 聚四氟乙烯表面處理a、在適度不大于70%條件下進(jìn)行操作，將聚四 氟乙烯用丙酮清洗干凈料干待用；b、將聚四氟乙烯放入容器內(nèi)，倒入萘鈉液掩 沒(méi)全部聚四氟乙烯粘接面，處理溫度為常溫，時(shí)間為30-40分鐘，取出。
4、 膠粘劑的涂刷與粘結(jié)。
聚四氟乙烯粘接面和橡膠的粘膠劑涂刷要均勻、無(wú)氣泡，如膠液太濃不易 涂刷，可用稀釋劑調(diào)整濃度；第一、二次涂刷后各晾30分鐘，第三次涂刷后晾 60-70分鐘目的要溶劑充分揮發(fā)干凈，再入烘箱60-70溫度烘烤20-30分鐘；將 涂刷均勻的聚四氟乙烯粘摩擦接面2和密封墊圈橡膠襯墊1粘合。
這樣，采用了橡膠與聚四氟乙烯復(fù)合的球闊密封墊圈，它們之間有機(jī)的接合成一體，就能夠既保持了聚四氟乙烯的低摩擦性、耐高或低溫性、耐腐蝕性， 又有橡膠可彌補(bǔ)聚四氟乙烯無(wú)彈性的缺點(diǎn)，從而提高密封的可靠度，解決球閥 的泄漏，綜合兩種材質(zhì)的特性，可達(dá)到"揚(yáng)長(zhǎng)避短"之功效。 其優(yōu)點(diǎn)還在于
由于橡塑復(fù)合密封墊圈形狀和尺寸，與原來(lái)任何尺寸的聚四氟乙烯墊圈或 橡膠墊圈的尺寸一樣，該墊圈可以直接用于維修更換變形報(bào)廢的墊圈，大大的 提高了球閥的密封效果和使用壽命。


圖1是橡塑復(fù)合密封墊圈形狀圖。
圖2是圖l俯視圖。
圖中1-密封墊圈橡膠襯墊、2-翠四氟乙烯摩擦接觸面、3-粘接層。
具體實(shí)施例方式
所述的橡塑復(fù)合密封墊圈，是用聚四氟乙烯材料做密封墊圈與球心接觸的
聚四氟乙烯摩擦接觸面2，用橡膠材料做密封墊圈橡膠襯墊l，在聚四氟乙烯摩 擦接觸面2和密封墊圈橡膠襯墊1之間，有粘接層3。
所述的聚四氟乙烯摩擦接觸面2，除采用聚四氟乙烯材料制作外，還可以用 填充聚四氟乙烯、或聚苯酯材質(zhì)替換使用。
所述的粘接層3，是由鈉萘粘結(jié)液實(shí)現(xiàn)橡塑復(fù)合，其方法在于
由于聚四氟乙烯與其它物質(zhì)均有"不粘鍋"的特性，與橡膠也是不粘，如 要兩者有機(jī)的粘貼在7起，必須對(duì)聚四氟乙烯進(jìn)行處理，是光滑的粘結(jié)面。本 發(fā)明采用常規(guī)萘鈉絡(luò)合液腐蝕原理(鈉-萘-四氫呋喃溶液腐蝕法，是其它領(lǐng)域的 現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明是首次使用)，使聚四氟乙烯中的C-F鍵中的F原子起腐蝕作 用。使氟原子表面輕微碳化，使橡塑形成雙鍵，雙方的極性都較大。從而達(dá)到 用一般粘接碳的粘合方法達(dá)到橡塑牢固地粘結(jié)在一起。
1、萘鈉液的配制，
6其配方l:金屬鈉28g;精萘128g;四氫呋喃1000mL。 其配方2:金屬鈉11.5g;精萘64g;乙二醇二甲醚500mL。
2、 膠粘劑的制備a、稀釋酚醛液，在脫水后加入適當(dāng)?shù)囊掖迹鹿屎?控制在60%左右，攪拌15分鐘，取樣測(cè)定固加量，即得酚醛稀釋液；b、膠粘 劑調(diào)配，將膠片剪成三角小片，溶于醋酸乙酯中，再加入正硅酸乙酯、酚醛樹(shù) 脂液、DCP后攪拌均勻即可。
3、 聚四氟乙烯表面處理a、在濕度不大于70%條件下進(jìn)行操作，將聚四 氟乙烯用丙酮清洗干凈料干待用；b、將聚四氟乙烯放入容器內(nèi)，倒入萘鈉液掩 沒(méi)全部聚四氟乙烯粘接面，處理溫度為常溫，時(shí)間為30-40分鐘；c、取出后用
丙酮洗刷聚四氟乙烯摩擦接觸面2，再用水沖洗晾干；d、將晾干的聚四氟乙烯 放入烘箱50-60度烘烤2小時(shí)備用。
4、 膠粘劑的涂刷與粘結(jié)。
聚四氟乙烯粘接面和橡膠的粘膠劑涂刷要均勻、無(wú)氣泡，如膠液太濃不易 涂刷，可用稀釋劑調(diào)整濃度；第一、二次涂刷后各晾30分鐘，第三次涂刷后晾 60-70分鐘目的要溶劑充分揮發(fā)干凈，再入烘箱60-70溫度烘烤20-30分鐘；將 涂刷均勻的聚四氟乙烯粘摩擦接面2和密封墊圈橡膠襯墊1粘合。
這樣，釆用了橡膠與聚四氟乙烯復(fù)合的球閥密封墊圈，它們之間有機(jī)的接 合成一體，就能夠既保持了聚四氟乙烯的低摩擦性、耐高或低溫性、耐腐蝕性， 又有橡膠可彌補(bǔ)聚四氟乙烯無(wú)彈性的缺點(diǎn)，從而提高密封的可靠度，解決球闊 的泄漏，綜合兩種材質(zhì)的特性，可達(dá)到"揚(yáng)長(zhǎng)避短"之功效。
權(quán)利要求
1. 一種球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，其特征在于用聚四氟乙烯材料做密封墊圈與球心接觸的聚四氟乙烯摩擦接觸面(2)，用橡膠材料做密封墊圈橡膠襯墊(1)，在聚四氟乙烯摩擦接觸面(2)和密封墊圈橡膠襯墊(1)之間有粘接層(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，其特征在于所 述的聚四氟乙烯摩擦接觸面(2)，除采用聚四氟乙烯材料制作外，還可以用填 充聚四氟乙烯、或聚苯酯材質(zhì)替換使用。
3. 如權(quán)利要求1所述球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，其特征在于所述 的粘接層(3)，其方法在于由于聚四氟乙烯與其它物質(zhì)均有"不粘鍋"的特 性，與橡膠也是不粘，如要兩者有機(jī)的粘貼在一起，必須對(duì)聚四氟乙烯進(jìn)行鈉-萘-四氫呋喃溶液腐蝕法處理，使聚四氟乙烯中的C-F鍵中的F原子起腐蝕作用； 使氟原子表面輕微碳化，使橡、塑材料形成雙鍵，雙方的極性都較大，從而達(dá) 到用一般粘接碳的粘合方法，都能達(dá)到橡塑牢固地粘結(jié)在一起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，其特征在于所述的粘接層(3)的粘接方法中萘鈉液的配方配方①金屬鈉28g;精萘128g;四氫呋喃1000mL; 配方②金屬鈉11.5g;精萘64g;乙二醇二甲醚500mL。
5 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，所述的粘 接層(3)的粘接方法中膠粘劑的制備a、稀釋酚醛液，在脫水后加入適當(dāng)?shù)?乙醇，事故含量控制在60%左右，攪拌15分鐘，取樣測(cè)定固加量，即得酚醛稀 釋液；b、膠粘劑調(diào)配，將膠片剪成三角小片，溶于醋酸乙酯中，再加入正硅酸 乙酯、酚醛樹(shù)脂液、DCP后攪拌均勻即可。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，所述的粘 接層(3)的粘接方法中聚四氟乙烯表面處理工序是a、在濕度不大于70%條 件下進(jìn)行操作，將聚四氟乙烯用丙酮清洗干凈料干待用；b、將聚四氟乙烯放入 容器內(nèi)，倒入萘鈉液掩沒(méi)全部聚四氟乙烯粘接面，處理溫度為常溫，時(shí)間為30-40分鐘；C、取出后用丙酮洗刷聚四氟乙烯摩擦接觸面2，再用水沖洗晾干；d、將 晾干的聚四氟乙烯放入烘箱50-60度烘烤2小時(shí)備用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的球閥密封中的橡塑復(fù)合密封墊圈，所述的粘接層(3)的粘接方法中膠粘劑的涂刷與粘結(jié)工序是聚四氟乙烯粘接面和橡膠 的粘膠劑涂刷要均勻、無(wú)氣泡，如膠液太濃不易涂刷，可用稀釋劑調(diào)整濃度； 第一、二次涂刷后各晾30分鐘，第三次涂刷后晾60-70分鐘目的要溶劑充分揮 發(fā)干凈，再入烘箱60-70溫度烘烤20-30分鐘；將涂刷均勻的聚四氟乙烯粘摩擦 接面(2)和密封墊圈橡膠襯墊(1)粘合。
全文摘要
一種球閥用橡塑復(fù)合密封墊圈，所述的橡塑復(fù)合密封墊圈，是用聚四氟乙烯材料做密封墊圈與球心接觸的聚四氟乙烯摩擦接觸面(2)，用橡膠材料做密封墊圈橡膠襯墊(1)，在聚四氟乙烯摩擦接觸面(2)和密封墊圈橡膠襯墊(1)之間，有粘接層(3)。所述的聚四氟乙烯摩擦接觸面(2)，除采用聚四氟乙烯材料制作外，還可以用填充聚四氟乙烯、或聚苯酯材質(zhì)替換使用。采用了橡膠與聚四氟乙烯復(fù)合的球閥密封墊圈，就能夠既保持了聚四氟乙烯的低摩擦性、耐高或低溫性、耐腐蝕性，又有橡膠可彌補(bǔ)聚四氟乙烯無(wú)彈性的缺點(diǎn)，從而提高密封的可靠度，解決球閥的泄漏。綜合兩種材質(zhì)的特性，可達(dá)到“揚(yáng)長(zhǎng)避短”之功效。
文檔編號(hào)F16J15/10GK101504082SQ200810057718
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者朱勇洪 申請(qǐng)人:北京邦駿科技有限公司