[發明專利]襯墊材料

無效

• 申請號: 200580018582.5
• 申請日: 2005-04-07
• 公開（公告）號: CN101427061A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 亞羅德·R·哈馬;埃里克·菲爾普斯;斯特凡·皮托拉伊
• 申請（專利權）人: 加洛克密封技術股份有限公司
• 主分類號: F16L1/00
• 分類號: F16L1/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 郇春艷;郭國清

相關申請的交叉引用?

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求2004年4月7日提交的美國臨時專利申請序列號No.60/560,068的優先權，名稱為“用于單體應用的襯墊材料”，其中的公開內容在這里引入作為參考。?

發明領域

本發明總體涉及襯墊材料，具體涉及特別適用于單體應用的非反應性襯墊材料。?

發明背景?

單體應用包括例如氯乙烯和苯乙烯單體處理，需要特殊處理以防止高反應性單體與周圍環境反應，包括管道、閥門、襯墊等。?

多種襯墊應用的優選襯墊材料是聚四氟乙烯(PTFE)，因其耐腐蝕性高。PTFE襯墊材料常通過混合PTFE與填料或者提供金屬篩或箔的襯板來加固，以加入所需的強度特征并降低與PTFE有關的蠕變和冷流問題。?

然而，由PTFE基材料制成的襯墊已表現出不能用于單體應用。雖然PTFE具有高度耐腐蝕性，但是單體與該襯墊材料反應，并導致密封過早失效。PTFE襯墊材料用于單體應用的失效據被認為是“爆花粒(pop-corning)”引起的。當個體單體單元滲入PTFE結構的微隙中并聚合時，發生“爆花粒”。個體單體單元小于微隙，因此它們可以繞過和通過PTFE結構并進入這些孔隙。當多個單體單元遷入微隙時，它們可以聚合。由于高度有序地聚合，聚合結構通常大于個體單體單元的總和。在PTFE微隙內新形成聚合物的這種尺寸增大對微?隙的內壁施加力，并向外推，同時其它單體進入、聚合，新聚合物在微隙內膨脹。該膨脹最后導致微隙破裂，并拉伸、撕裂或拉裂周圍的PTFE結構。隨著此過程在整個PTFE結構中持續，襯墊材料被弱化并更易失效。?

有多種不同類型的PTFE襯墊材料，包括改性的PTFE、未填充的PTFE、填充的PTFE和涂覆的PTFE體系。用于單體應用時，已知全部這些PTFE襯墊材料表現出上述討論的“爆花粒”現象。?

為了克服PTFE基襯墊中出現的“爆花粒”，通常推薦氟化乙烯丙烯(FEP)或全氟烷氧基共聚物(PFA)襯墊材料。這些材料沒有出現PTFE中觀察到的微隙，因而不會使單體穿過襯墊表面并聚合。然而，氟化熱塑性聚合物襯墊材料，例如PFA和FEP，不能提供PTFE襯墊具有的結構剛度，并且也易受冷流/蠕變影響。另外，這些材料購買更加昂貴，更難以與填料結合，并且需要更昂貴的處理方式和機器。?

因此，合乎需要的是提供包含PTFE的剛性、容易加工和相對經濟的襯墊材料，并對單體和其它高反應性化合物具有增強的耐性。本發明涉及這些認知到的需求。?

發明內容

本發明的第一個方面提供了一種襯墊材料，其包含聚四氟乙烯(PTFE)和熔點低于PTFE的熱塑性聚合物。本發明的一個實施方式中，熱塑性聚合物包括氟化熱塑性聚合物。本發明的一個優選實施方式中，氟化熱塑性聚合物包括氟化乙烯丙烯。本發明的另一個優選實施方式中，氟化熱塑性聚合物包括全氟烷氧基共聚物。本發明最優選的實施方式中，PTFE包括全密度PTFE。本發明的另一個實施方式中，襯墊材料進一步包含填料物質。?

本發明的另一個實施方式中，根據襯墊材料的總重量，襯墊材料?中PTFE的存在量為約50％至小于100％。本發明的另一個實施方式中，根據襯墊材料的總重量，熱塑性聚合物的存在量大于0％至約20％。本發明的優選實施方式中，根據襯墊材料的總重量，熱塑性聚合物的存在量為至少5％至約15％。?

本發明的第二個方面提供一種襯墊材料，其基本上由聚四氟乙烯(PTFE)和至少一種熔點低于PTFE熔點的熱塑性聚合物組成。本發明的一個實施方式中，襯墊材料包含兩種以上熱塑性聚合物的混合物。本發明的另一個實施方式中，襯墊材料進一步包含填料物質。本發明的一個優選實施方式中，熱塑性聚合物包括氟化熱塑性聚合物。本發明一個最優選實施方式中，氟化熱塑性聚合物包括氟化乙烯丙烯。本發明的另一個最優選實施方式中，氟化熱塑性聚合物包括全氟烷氧基共聚物。?

本發明的另一個實施方式中，根據襯墊材料的總重量，熱塑性聚合物的存在量為大于5％至約20％。?