一种聚四氟乙烯密封圈及其加工工艺的制作方法

[0001]
本发明涉及密封圈领域，具体为一种聚四氟乙烯密封圈及其加工工艺。


背景技术：

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聚四氟乙烯是氟碳固体，它完全是由碳和氟组成的高分子化合物，用途广泛。聚四氟乙烯是疏水性的，无论是水还是含水物质都不会润湿聚四氟乙烯。聚四氟乙烯被用作锅和其他炊具的不粘涂层，它很不活泼，部分是因为碳氟键的强度，所以它经常被用在活泼性和有腐蚀性化学物质的容器和管道中。
[0003]
其中，密封圈是聚四氟乙烯较为广泛的引用，但是密封圈在长时间连续载荷作用下容易发生塑性变形，导致聚四氟乙烯密封圈的应用受到限制，而密封装配时，密封圈挤压作用力太小又难以实现密封作用，因此聚四氟乙烯密封圈需要克服这一问题。


技术实现要素：

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本发明的目的在于提供了一种聚四氟乙烯密封圈及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
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根据本发明的一个方面，提供了一种聚四氟乙烯密封圈，包括以下重量份数组分的原料：聚四氟乙烯90-100份和改性剂6-10份；所述改性剂包括填充改性剂60-70%和共混改性剂30-45%。
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进一步的，所述填充改性剂的组分为：碳纤维2-6%、玻璃纤维22-27%、二硫化钼5-9%、石墨26-30%和铜粉30-38%。
[0007]
进一步的，所述填充改性剂的组分为：碳纤维4%、玻璃纤维25%、二硫化钼7%、石墨28%和铜粉36%。
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进一步的，所述密封圈的横截面为c形结构，且密封圈上的开口位于密封圈的一侧。
[0009]
根据本发明的另一个方面，还提供了一种聚四氟乙烯密封圈的加工工艺，包括以下步骤：取料，取一定质量份数的聚四氟乙烯和改性剂原料，将其充分混合；制备，将混合的物料加热至熔融状态，且在熔融状态下混合物料，通过热压成型工艺制备密封圈，经冷却成型后制得成品；存储，经过后续处理及质量检测后，将合格产品包装保存。
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进一步的，所述后续处理过程中还包括对合格成品的表面改性。
[0011]
进一步的，所述热压成型温度为382-388℃，压力为9-13mpa，时间为2.5-3h。
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与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中，密封圈的横截面为c形结构，且密封圈上的开口位于密封圈的一侧，安装时开口对应压力较大的一侧，当该侧的压力作用在密封圈上时，密封圈会与缝隙紧密贴合，而当密封圈受到过度挤压时，开口使得密封圈具有更多的收缩空间。
[0013]
后续处理过程中还包括对合格成品的表面改性，表面改性可采用表面活化（等离子活化法）、化学腐蚀（混合液活化处理法）和表面沉积（氢氧化钠的胶体溶液）中的任意一种，从而在密封圈的表面形成一层保护膜，用于提高密封圈的性能和使用寿命。
附图说明
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图1为一种聚四氟乙烯密封圈的结构示意图；图2为一种聚四氟乙烯密封圈的侧视图。
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图中：1、密封圈；2、开口。
具体实施方式
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下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域第一技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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请参阅图1-2：实施例一：根据本发明的一个方面，提供了一种聚四氟乙烯密封圈，包括以下重量份数组分的原料：聚四氟乙烯90-100份和改性剂6-10份；改性剂包括填充改性剂60-70%和共混改性剂30-45%。
[0018]
其中，填充改性剂的组分为：碳纤维2-6%、玻璃纤维22-27%、二硫化钼5-9%、石墨26-30%和铜粉30-38%。
[0019]
优选的，填充改性剂的组分为：碳纤维4%、玻璃纤维25%、二硫化钼7%、石墨28%和铜粉36%。
[0020]
其中，碳纤维配合石墨添加到ptfe中进行复合增强，还可提高ptfe的力学性能；玻璃纤维具有较好的强度和刚度以及一定的导热性，改善聚合物的机械性能和摩擦磨损性能，并提高使用寿命，可与碳纤维混用；二硫化钼的添加能够明显改善ptfe的耐磨损性能和尺寸稳定性，并增加其表面硬度；石墨是良好的固体润滑剂，在ptfe中添加石墨可大幅降低ptfe复合材料的磨损，同时能够改善ptfe的压缩蠕变性以及尺寸稳定性，提高pv极限值、气密性和导热性；铜粉为刚性物质，用于增加ptfe的摩擦系数。
[0021]
ptfe制备过程中，碳纤维、玻璃纤维、二硫化钼、石墨和铜粉的填充，有效改善了ptfe的耐压性、耐磨性和冷流性。
[0022]
实施例二：在另一实施例中，密封圈1还可采用以下结构：密封圈1的横截面为c形结构，且密封圈1上的开口2位于密封圈1的一侧。
[0023]
安装时开口2对应压力较大的一侧，当该侧的压力作用在密封圈1上时，密封圈1会与缝隙紧密贴合，而当密封圈1受到过度挤压时，开口2使得密封圈1具有更多的收缩空间。
[0024]
实施例三：根据本发明的另一个方面，还提供了一种聚四氟乙烯密封圈的加工工艺，包括以下步
骤：步骤s101、取料，取一定质量份数的聚四氟乙烯和改性剂原料，将其充分混合；步骤s103、制备，将混合的物料加热至熔融状态，且在熔融状态下混合物料，通过热压成型工艺制备密封圈1，经冷却成型后制得成品；步骤s105、存储，经过后续处理及质量检测后，将合格产品包装保存。
[0025]
其中，后续处理过程中还包括对合格成品的表面改性，表面改性可采用表面活化（等离子活化法）、化学腐蚀（混合液活化处理法）和表面沉积（氢氧化物的胶体溶液）中的任意一种，从而在密封圈1的表面形成一层保护膜，用于提高密封圈1的性能和使用寿命。
[0026]
其中，热压成型温度为382-388℃，压力为9-13mpa，时间为2.5-3h，保证热压成型稳定进行。
[0027]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0028]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的第一技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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