[发明专利]高强耐冲击聚醚醚酮材料、制备方法及其密封组件阀门

权利要求书

1.一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于，包括阀体（1）、阀板（2）及聚醚醚酮密封环（3），其中阀板（2）嵌于阀体（1）内，其外表面包覆聚醚醚酮密封环（3），并通过聚醚醚酮密封环（3）与阀体（1）内表面滑动连接，所述聚醚醚酮密封环（3）包括承载环体（31）、密封环套（32），其中所述承载环体（31）、密封环套（32）均为闭合环状结构，所述承载环体（31）外侧面及内侧面分别设与承载环体（31）同轴分布的密封腔（4）和连接腔（5），其中密封腔（4）和连接腔（5）深度均不小于5毫米，且密封腔（4）和连接腔（5）之间间距不小于10毫米，所述承载环体（31）通过连接腔（5）包覆在阀板（2）外，且连接腔（5）的侧壁和底部均与阀板（2）相抵，所述密封环套（32）后半部嵌于密封腔（4）内，与承载环体（31）同轴分布，且密封环套（32）后半部与密封腔（4）侧壁滑动连接，并与密封腔（4）底部间设至少1毫米的隔离间隙（6），所述密封环套（32）前半部超出承载环体（31）外侧面至少5毫米，所述隔离间隙（6）对应的承载环体（31）侧表面均布若干孔径为0.1—3毫米的导流口（7），所述导流口（7）环绕承载环体（31）轴线均布，且数量不少于3个。

2.根据权利要求1所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：所述密封腔（4）为横断面呈等腰梯形的槽装结构，其槽口宽度为槽底宽度的10%—30%。

3.根据权利要求1所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：所述密封环套（32）包括密封条（321）及承压板（322），所述密封条（321）后端面与承压板（322）连接，所述承压板（322）宽度为密封条（321）宽度的1.1—2.1倍，并比密封腔（4）底部宽度小1—2毫米并位于导流口（7）上方，所述承压板（322）横断面呈矩形及圆弧型中任意一种结构。

4.根据权利要求3所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：所述的承压板（322）与密封条（321）为一体式结构，且承压板（322）与密封条（321）连接位置处设横断面呈矩形的缓存腔（323），所述缓存腔（323）深度不大于承压板（322）与密封条（321）总高度的1/2，并为与密封环套（32）同轴分布的环状结构，所述缓存腔（323）与密封腔（4）相互连通。

5.根据权利要求3所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：所述的承压板（322）下端面设若干环绕承压板（322）轴线均布的弹片（324），所述弹片（324）高度不小于1毫米。

6.根据权利要求1所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：高强耐冲击聚醚醚酮材料由以下重量份数组分构成：碳纳米管8%—15.3%、碳化硅3%—5.6%、空心玻璃微波1.5%—3.5%、尼龙纤维0%—5.4%、二硫化钼粉1.1%—3.5%、脂环烃类溶剂3.5%—12.1%，余量为聚醚醚酮微粉。

7.根据权利要求6所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：所述的碳化硅、二硫化钼粉及聚醚醚酮微粉粒径为10—50纳米，空心玻璃微波粒径为30—50微米。

8.根据权利要求6所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：所述的尼龙纤维单丝直径为9—13微米，目数为300—400目。

9.根据权利要求6所述一种高强耐冲击聚醚醚酮材料制备的密封组件阀门，其特征在于：高强耐冲击聚醚醚酮材料的制备方法，包括如下步骤：

S1,初步混合，首先将碳纳米管、碳化硅、空心玻璃微波、尼龙纤维、二硫化钼粉、脂环烃类溶剂及聚醚醚酮微粉添加到反应釜中进行初步混合，并向反应釜中添加占混合物总量1.1—2.5倍的去离子水，最后在常温环境下对混合物进行超声波均质作业；

S2, 预加热处理，在进行S1步骤后，在保持超声波均质状态不变条件下，对反应釜进行密封处理，同时对密封后的反应釜进行减压并使密封后反应釜内的气压恒定在0.1—0.5倍标准大气压，然后对反应釜内混合物匀速加热至40℃—80℃，直至混合物中含水量小于1%，同时对阀门组件模具进行预热至60℃并恒温备用；

S3，浇铸成型，将S2步骤预热后的混合物浇注到成型模具中，且浇注到成型模具中的混合物重量为所需阀门组件重量的1.1—1.5倍，然后对成型模具外表面施加超声波振动作用力，并同时将成型模具升温至300℃—520℃，并在升温过程中对成型模具内混合物施加600—1200Kg/cm3的恒压力，并保温保压3—10分钟，然后停止振动并在保压状态下自然冷却至常温；

S4，脱模修整，完成S3步骤后，打开模具并取出模具内的毛坯件，然后对毛坯件通过机械加工进行表面质量修整；

S5，强化处理，将S4步骤经过修整的毛坯件再次放入到成型模具中，并对毛坯件施加800—1500Kg/cm3的恒压力，然后以20—35℃/分钟速度匀速升温至340—380℃，并保温3—10分钟，然后随炉冷却至80℃—120℃，并保温1—3小时，最后冷却至常温，并进行脱模作业即可得到成品阀门组件。