[發明專利]高強耐沖擊聚醚醚酮材料、制備方法及其密封組件閥門

有效

• 申請號: 202110795303.7
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113388226B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李秋余;何易
• 申請（專利權）人: 南京厚孚機械科技有限公司
• 主分類號: C08L61/16
• 分類號: C08L61/16;C08L77/00;C08K13/04;C08K3/04;C08K7/28;C08K3/30;C08K3/34;F16K27/00
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

1.一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于，包括閥體（1）、閥板（2）及聚醚醚酮密封環（3），其中閥板（2）嵌于閥體（1）內，其外表面包覆聚醚醚酮密封環（3），并通過聚醚醚酮密封環（3）與閥體（1）內表面滑動連接，所述聚醚醚酮密封環（3）包括承載環體（31）、密封環套（32），其中所述承載環體（31）、密封環套（32）均為閉合環狀結構，所述承載環體（31）外側面及內側面分別設與承載環體（31）同軸分布的密封腔（4）和連接腔（5），其中密封腔（4）和連接腔（5）深度均不小于5毫米，且密封腔（4）和連接腔（5）之間間距不小于10毫米，所述承載環體（31）通過連接腔（5）包覆在閥板（2）外，且連接腔（5）的側壁和底部均與閥板（2）相抵，所述密封環套（32）后半部嵌于密封腔（4）內，與承載環體（31）同軸分布，且密封環套（32）后半部與密封腔（4）側壁滑動連接，并與密封腔（4）底部間設至少1毫米的隔離間隙（6），所述密封環套（32）前半部超出承載環體（31）外側面至少5毫米，所述隔離間隙（6）對應的承載環體（31）側表面均布若干孔徑為0.1—3毫米的導流口（7），所述導流口（7）環繞承載環體（31）軸線均布，且數量不少于3個。

2.根據權利要求1所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：所述密封腔（4）為橫斷面呈等腰梯形的槽裝結構，其槽口寬度為槽底寬度的10%—30%。

3.根據權利要求1所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：所述密封環套（32）包括密封條（321）及承壓板（322），所述密封條（321）后端面與承壓板（322）連接，所述承壓板（322）寬度為密封條（321）寬度的1.1—2.1倍，并比密封腔（4）底部寬度小1—2毫米并位于導流口（7）上方，所述承壓板（322）橫斷面呈矩形及圓弧型中任意一種結構。

4.根據權利要求3所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：所述的承壓板（322）與密封條（321）為一體式結構，且承壓板（322）與密封條（321）連接位置處設橫斷面呈矩形的緩存腔（323），所述緩存腔（323）深度不大于承壓板（322）與密封條（321）總高度的1/2，并為與密封環套（32）同軸分布的環狀結構，所述緩存腔（323）與密封腔（4）相互連通。

5.根據權利要求3所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：所述的承壓板（322）下端面設若干環繞承壓板（322）軸線均布的彈片（324），所述彈片（324）高度不小于1毫米。

6.根據權利要求1所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：高強耐沖擊聚醚醚酮材料由以下重量份數組分構成：碳納米管8%—15.3%、碳化硅3%—5.6%、空心玻璃微波1.5%—3.5%、尼龍纖維0%—5.4%、二硫化鉬粉1.1%—3.5%、脂環烴類溶劑3.5%—12.1%，余量為聚醚醚酮微粉。

7.根據權利要求6所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：所述的碳化硅、二硫化鉬粉及聚醚醚酮微粉粒徑為10—50納米，空心玻璃微波粒徑為30—50微米。

8.根據權利要求6所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：所述的尼龍纖維單絲直徑為9—13微米，目數為300—400目。

9.根據權利要求6所述一種高強耐沖擊聚醚醚酮材料制備的密封組件閥門，其特征在于：高強耐沖擊聚醚醚酮材料的制備方法，包括如下步驟：

S1,初步混合，首先將碳納米管、碳化硅、空心玻璃微波、尼龍纖維、二硫化鉬粉、脂環烴類溶劑及聚醚醚酮微粉添加到反應釜中進行初步混合，并向反應釜中添加占混合物總量1.1—2.5倍的去離子水，最后在常溫環境下對混合物進行超聲波均質作業；

S2, 預加熱處理，在進行S1步驟后，在保持超聲波均質狀態不變條件下，對反應釜進行密封處理，同時對密封后的反應釜進行減壓并使密封后反應釜內的氣壓恒定在0.1—0.5倍標準大氣壓，然后對反應釜內混合物勻速加熱至40℃—80℃，直至混合物中含水量小于1%，同時對閥門組件模具進行預熱至60℃并恒溫備用；

S3，澆鑄成型，將S2步驟預熱后的混合物澆注到成型模具中，且澆注到成型模具中的混合物重量為所需閥門組件重量的1.1—1.5倍，然后對成型模具外表面施加超聲波振動作用力，并同時將成型模具升溫至300℃—520℃，并在升溫過程中對成型模具內混合物施加600—1200Kg/cm3的恒壓力，并保溫保壓3—10分鐘，然后停止振動并在保壓狀態下自然冷卻至常溫；

S4，脫模修整，完成S3步驟后，打開模具并取出模具內的毛坯件，然后對毛坯件通過機械加工進行表面質量修整；

S5，強化處理，將S4步驟經過修整的毛坯件再次放入到成型模具中，并對毛坯件施加800—1500Kg/cm3的恒壓力，然后以20—35℃/分鐘速度勻速升溫至340—380℃，并保溫3—10分鐘，然后隨爐冷卻至80℃—120℃，并保溫1—3小時，最后冷卻至常溫，并進行脫模作業即可得到成品閥門組件。