[发明专利]球阀密封中的橡塑复合密封垫圈及橡塑复合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料在易磨损件中的应用，特别是球阀密封中的橡塑复合密封垫圈及橡塑复合方法。

背景技术

球阀的使用在机械工业、农业、化工、石油、天然气、水暖工程等技术领域应用极为广泛。但是球阀的使用寿命往往很短，主要表现在球阀在使用不久后，控制的气体或液体要产生泄漏。究其泄漏原因是：当球阀使用时，必须拧紧球阀带螺纹的接头，压紧聚四氟乙烯密封垫，使其与钢球芯接触良好，才能达到了密封的目的，球阀才不会产生泄漏。但由于载荷、温度、时间的变化，聚四氟乙烯材料因“冷流”(老化)而产生变形，从而聚四氟乙烯密封垫产生预应力松弛而泄漏。

聚四氟乙烯具有优异的低摩擦系数、耐高低温和耐化学腐蚀性能。因此广泛应用在球阀密封上。但由于聚四氟乙烯材料存在“冷流”的缺陷，在载荷、温度下聚四氟乙烯易于变形。由于聚四氟乙烯材料的变形、变薄而失去密封效果。

另外，泄漏还与聚四氟乙烯材质缺乏弹性有关，聚四氟乙烯“冷流”变形后，没弹性恢来复预应力，密封垫于球心接触就不良，所以造成泄漏。

发明内容

本发明的目的在于：向公众提供一种既有聚四氟乙烯的低摩擦、耐高低温、耐腐蚀的特点，又有橡胶弥补聚四氟乙烯无弹性的缺点，从而达到优异的密封效果和使用的球阀密封中的橡塑复合密封垫圈及橡塑复合方法。

本发明的目的是如此实现的：

所述的橡塑复合密封垫圈，是用聚四氟乙烯材料做密封垫圈与球心接触的聚四氟乙烯摩擦接触面2，用橡胶材料做密封垫圈橡胶衬垫1，在聚四氟乙烯摩擦接触面2和密封垫圈橡胶衬垫1之间，有粘接层3。

所述的聚四氟乙烯摩擦接触面2，除采用聚四氟乙烯材料制作外，还可以用填充聚四氟乙烯、或聚苯酯材质替换使用。

所述的粘接层3，是由钠萘粘结液实现橡塑复合，其方法在于：

由于聚四氟乙烯与其它物质均有“不粘锅”的特性，与橡胶也是不粘，如要两者有机的粘贴在一起，必须对聚四氟乙烯进行处理，是光滑的粘结面。本发明采用常规萘钠络合液腐蚀原理(钠-萘-四氢呋喃溶液腐蚀法，是其它领域的现有技术，本发明是首次使用)，使聚四氟乙烯中的C-F键中的F原子起腐蚀作用。使氟原子表面轻微碳化，使橡塑形成双键，双方的极性都较大。从而达到用一般粘接碳的粘合方法达到橡塑牢固地粘结在一起。

1、萘钠液的配制，

其配方1：金属钠28g；精萘128g；四氢呋喃1000mL。

其配方2：金属钠11.5g；精萘64g；乙二醇二甲醚500mL。

2、胶粘剂的制备：a、稀释酚醛液，在脱水后加入适当的乙醇，事故含量控制在60％左右，搅拌15分钟，取样测定固加量，即得酚醛稀释液；b、胶粘剂调配，将胶片剪成三角小片，溶于醋酸乙酯中，再加入正硅酸乙酯、酚醛树脂液、DCP后搅拌均匀即可。

3、聚四氟乙烯表面处理：a、在适度不大于70％条件下进行操作，将聚四氟乙烯用丙酮清洗干净料干待用；b、将聚四氟乙烯放入容器内，倒入萘钠液掩没全部聚四氟乙烯粘接面，处理温度为常温，时间为30-40分钟，取出。

4、胶粘剂的涂刷与粘结。

聚四氟乙烯粘接面和橡胶的粘胶剂涂刷要均匀、无气泡，如胶液太浓不易涂刷，可用稀释剂调整浓度；第一、二次涂刷后各晾30分钟，第三次涂刷后晾60-70分钟目的要溶剂充分挥发干净，再入烘箱60-70温度烘烤20-30分钟；将涂刷均匀的聚四氟乙烯粘摩擦接面2和密封垫圈橡胶衬垫1粘合。

这样，采用了橡胶与聚四氟乙烯复合的球阀密封垫圈，它们之间有机的接合成一体，就能够既保持了聚四氟乙烯的低摩擦性、耐高或低温性、耐腐蚀性，又有橡胶可弥补聚四氟乙烯无弹性的缺点，从而提高密封的可靠度，解决球阀的泄漏，综合两种材质的特性，可达到“扬长避短”之功效。

其优点还在于：

由于橡塑复合密封垫圈形状和尺寸，与原来任何尺寸的聚四氟乙烯垫圈或橡胶垫圈的尺寸一样，该垫圈可以直接用于维修更换变形报废的垫圈，大大的提高了球阀的密封效果和使用寿命。

附图说明

图1是橡塑复合密封垫圈形状图。

图2是图1俯视图。

图中：1-密封垫圈橡胶衬垫、2-聚四氟乙烯摩擦接触面、3-粘接层。

具体实施方式

所述的橡塑复合密封垫圈，是用聚四氟乙烯材料做密封垫圈与球心接触的聚四氟乙烯摩擦接触面2，用橡胶材料做密封垫圈橡胶衬垫1，在聚四氟乙烯摩擦接触面2和密封垫圈橡胶衬垫1之间，有粘接层3。