[發(fā)明專利]硫化橡膠組合物及用其制造的制品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010128980.5
• 申請日: 2004-10-19
• 公開（公告）號: CN101846213A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 特德·丹尼斯·格拉波
• 申請（專利權(quán)）人: 費希爾控制產(chǎn)品國際有限公司
• 主分類號: F16K31/126
• 分類號: F16K31/126;C08L9/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/36;C08K3/04;C08K3/06;C08K5/10
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 王琦;王珍仙

本發(fā)明是申請日為2004年10月19日、申請?zhí)枮?004800314959的發(fā)明“硫化橡膠組合物及用其制造的制品”的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明描述了硫化橡膠組合物，該組合物具有優(yōu)異的硬度特性、低溫柔韌性、抗磨性、拉伸強度、抗壓強度和耐烴化物的性能，而同時保持相對高的摩擦系數(shù)，使得當(dāng)該組合物在兩個相對的法蘭間被壓緊時，在重復(fù)拉伸下能保持其在相對的法蘭之間的位置。在優(yōu)選的實施方式中，將該橡膠組合物被合成、成形和然后硫化以用作流體控制閥中彈簧加載的致動器隔膜以控制液體和/或諸如天然氣管道中的氣體的流動，如在2003年2月7日提交的本受讓人的專利申請No.10/360,292中描述的那樣，該文獻(xiàn)在此引入作為參考。

背景技術(shù)

用于控制流體流動的致動器閥是本領(lǐng)域公知的，它包括容納有致動器隔膜的致動器外殼，該致動器隔膜被彈簧加載而抵在金屬板上，并可以響應(yīng)于提供的氣壓在致動器外殼中在相反方向上移動。致動器隔膜典型地在結(jié)構(gòu)上與閥桿互連而操作流體流動閥，該閥桿可操作地連接到布置在流體流道中的閥座，以開啟和關(guān)閉閥門。致動器隔膜在相對的法蘭之間由螺栓固定而合適地布置在致動器外殼中，使致動器隔膜形成完全橫過致動器外殼內(nèi)部，形成不透過流體的屏蔽。這樣，在致動器隔膜的一個表面上施加的氣壓將引起致動器隔膜在致動器外殼中對抗彈簧加載的力量而移動，因此引起閥桿的移動，閥桿將閥塞從閥座提起而開啟流體控制閥。典型地，當(dāng)沒有氣動壓力作用在隔膜上時，該隔膜通常被彈簧加載在使閥塞抵住閥座而密封的位置上，以保持閥門處于關(guān)閉位置。

已知的彈簧加載的致動器隔膜的一個主要問題是經(jīng)過長期使用后，不能使螺栓固定的致動器隔膜保持在致動器外殼相對的法蘭之間。致動器隔膜法蘭保持力是法蘭幾何形狀、隔膜材料性能、未支撐的隔膜區(qū)域、壓力差異和螺栓應(yīng)力間的平衡。不能使致動器隔膜保持在致動器外殼法蘭之間將導(dǎo)致氣動壓力的損失和喪失對閥門開啟和關(guān)閉的控制。致動器隔膜材料必須足夠硬使得它可以合適地在致動器外殼的相對法蘭之間受到應(yīng)力(被壓緊)而不發(fā)生斷裂、撕裂或其它物理損害，這樣當(dāng)在閥門操作期間被重復(fù)彎曲時，該隔膜可以被保持、夾入和壓緊在相對的法蘭之間；然而該隔膜材料還必須在相對低的溫度下，如低至-40℃時是柔軟的和柔韌的，以長期承受持續(xù)的彎曲而不發(fā)生物理損害。硬度較低的橡膠比較硬的橡膠可經(jīng)受更小的壓力，從而法蘭保持力變小。在此提供的數(shù)據(jù)中，測試的材料具有肖氏硬度A為約85，以及增加的耐壓縮變定性，同時在-40℃下保持足夠的柔韌性。典型的現(xiàn)有技術(shù)中的彈簧加載的致動器隔膜的肖氏硬度A為約60。另外，彈簧加載的致動器隔膜與位于致動器外殼中典型地為金屬板的閥桿連接結(jié)構(gòu)間持續(xù)摩擦接觸，因此需要足夠的抗磨性和耐撕裂性以保持很長的有效壽命。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明所描述的橡膠組合物具有優(yōu)異的硬度、拉伸強度、抗壓強度、耐撕裂性、抗磨性、耐烴化物性、耐高溫性、非脆性且在如-40℃的低溫下的柔韌性，并且當(dāng)被壓在相對的結(jié)構(gòu)，如法蘭之間時提供更好的摩擦接合，以保持用作流體控制閥的彈簧加載的致動器隔膜意想不到的長壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所述的橡膠組合物用于任何環(huán)境，其中采用片材形式的，具有或沒有增強織物的橡膠組合物要求耐烴化物性、低溫柔韌性、優(yōu)異的拉伸強度和耐撕裂性、流體不透過性、抗磨性、以及在機械強度和低溫柔韌性之間的優(yōu)異平衡。本發(fā)明所述的橡膠組合物具有優(yōu)異的硬度、柔韌性、拉伸強度、拉伸伸長率、壓縮變定、耐熱老化性和耐烴化物性，同時當(dāng)在保持結(jié)構(gòu)中被壓緊時，如在彈簧加載的致動器外殼的相對的法蘭之間被壓緊時，能夠保持摩擦接合。組合物也用于汽車部件，如接頭套；電氣部件；麥弗遜支柱套；下拉桿套；球接頭密封；轉(zhuǎn)向拉桿密封；萬向接頭密封；空氣懸架用減壓箱(bellows?for?air?suspensions)；轉(zhuǎn)動膜片；傳動軸罩；O形環(huán)；墊圈；防水織物；管子；軟管，如動力轉(zhuǎn)向膠管和園藝膠管；真空管；盤管；傳送帶；高爾夫球棒柄；鞋底；和汽車保險杠。組合物的優(yōu)選用途是，以片材形式作為彈簧加載的致動器隔膜，優(yōu)選用合適的織物，如機織尼龍，來增強。

因此，本發(fā)明所描述的橡膠組合物的一個方面是提供在硬度、可壓縮性和低溫柔韌性間具有平衡性能的橡膠組合物。

本發(fā)明所描述的橡膠組合物的另一方面是提供硫化的片狀橡膠制品，該制品具有足夠的硬度和可壓縮性，以在相對的法蘭之間被壓緊時保持它們的位置，同時該制品還保持足夠的柔韌性，特別在例如-40℃的低溫下，當(dāng)被重復(fù)彎曲和拉伸時可保持意想不到的長的有效壽命，而不被從法蘭之間拉出。