一种用于生化制药设备的方形密封圈的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供给了一种用于生化制药设备的方形密封圈，包括本体，本体包括方形密封面，方形密封面的外表面水平方向设有圆弧形的凸起，圆弧形由至少三个大小相同的半圆组成，密封圈为多层复合结构，多层复合结构包括基层，基层的正面和背面从里向外依次分别设有膨胀缓冲层、阻燃层、防腐蚀层、耐高温层，耐高温层外面设有聚四氟乙烯层，密封圈的内外表面都涂布有防紫外线涂层。本实用新型的密封圈，设有的多层复合结构，使得产品的总和性能优秀，适用于生化制药设备等实用环境较为复杂的设备中；水平方向的外表面设有圆弧形，增加了产品在密封过程中的支撑点，使得密封效果和密封的可靠性有大大提高。
【专利说明】一种用于生化制药设备的方形密封圈
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于生化制药设备的方形密封圈，属于生化设备领域。
【背景技术】
[0002]密封圈，是一种用于机械、设备、管道等内部，起密封作用的材料。目前常用的密封圈从材质上主要包括石棉密封圈和橡胶密封圈。
[0003]密封圈在生化制药设备上是非常重要的。在生化制药设备的生产过程中常有设备故障、生产中断、物料报废等事故发生，究其原因不乏密封元件(包括密封圈)损坏引发密封技术失效因素。密封元件(包括密封圈)在一套生化制药设备中除保证准确执行工艺参数夕卜，它的另一个功能就是避免机电设备的三漏(水、气、油等)，它对保证设备的安全高效运行、节约能源保护环境、保证生产的产品质量有着举足轻重的作用，世界各国都非常重视对它的研究和应用。
[0004]对于生化制药设备中的密封圈而言，由于生化设备所应用的场所、环境较为特殊，因此，对密封圈的要求也较为严格。
[0005]目前的生化制药设备大多数用于生物化工制药，因此相应的对应用于该领域的密封圈而言，密封圈除了要求其密封性以外，出于生产安全，还对其耐化学腐蚀性、阻燃性等性能要求也较高。
[0006]同时，目前的密封圈，有方形和0形密封圈，方形密封圈又叫矩形密封圈，是横截面为方形的圆环状密封圈。方形密封圈因其结构形状简单、容易制造、互换性好、变形小且受力均匀等特点，而代替0形密封圈广泛应用于机械领域。但在密封过程中，由于方形密封圈与沟槽和压板接触面积大，摩擦力也大，所以方形密封圈只适用于某些固定的动密封中，这大大影响了其使用的范围。
[0007]因此，为了社会经济的发展，也为了生产安全，有必要开发出一种使用范围较为广泛，性能更为优异的用于生化制药设备的方形密封圈。
实用新型内容
[0008]实用新型目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种用于生化制药设备的方形密封圈。
[0009]技术方案:为了实现以上目的，本实用新型提供了
[0010]一种用于生化制药设备的方形密封圈，包括本体，所述本体包括方形密封面，所述方形密封面的外表面水平方向设有圆弧形的凸起，所述圆弧形由至少三个大小相同的半圆组成，所述密封圈为多层复合结构，所述多层复合结构包括基层，所述基层的正面和背面从里向外依次分别设有膨胀缓冲层、阻燃层、防腐蚀层、耐高温层，所述耐高温层外面设有聚四氟乙烯层，所述密封圈的内外表面都涂布有防紫外线涂层；所述阻燃层为EVA树脂层，所述阻燃层的厚度为0.3-0.5mm,所述阻燃层由以下质量百分比的材料组成:
[0011]EVA树脂:100份；EVA树脂具有良好的柔软性和橡胶般的弹性，在-50 °C下仍可保持良好的可挠性，其透明度、表面光泽度和化学稳定性良好，并且与填料的掺混性好；
[0012]三元乙丙橡胶EPDM:8-10份；三元乙丙橡胶具有优越的电绝缘性、弹性、耐老化性、耐腐蚀性、耐磨性、耐油性等优点，并且环保，加入三元乙丙橡胶后，可以显著的增强产品整体的力学性质；
[0013]膨胀石墨:3_5份；可以增强产品的的阻燃性、机械性能；
[0014]水滑石:3_5份；一种环保型的优质的阻燃性物质，可以增强产品的阻燃性；
[0015]氢氧化铝:10-15份；环保型的无机阻燃剂，可以明显增强产品的阻燃性，同时还具有消烟剂的作用；
[0016]氢氧化镁:10-15份；环保型的无机阻燃剂，可以明显增强产品的阻燃性，同时还具有消烟剂的作用；
[0017]聚丙烯纤维:4_6份；可以提高产品的抗冲击性和韧性；
[0018]石蜡:3_4份；起到润滑剂的作用，同时还是一种软化剂，可以降低粘度，便于材料加工生产,这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本，同时还使得材料的耐化学药品能力更加优良；
[0019]抗冲击改性剂:3_5份；
[0020]增塑剂:8-10份；
[0021]稳定剂:2_3份；
[0022]偶联剂:0.3-0.6 份；
[0023]碳酸钙:5_8份；具有阻燃效果，提高产品的阻燃性；还可以起到固化剂的作用，可以增进固化反应速度，减少反应时间的作用；同时碳酸钙本身作为一种无机填料，还可以起到提高产品的耐磨性和机械强度的作用，并且其价格低廉、无毒；
[0024]正丁醇:10-15份；溶剂；
[0025]所述防腐蚀层为聚苯硫醚层，所述防腐蚀层的厚度为0.1-0.2mm，所述防腐蚀层由以下质量百分比的材料组成:
[0026]聚苯硫醚:100份；聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能优异的特种工程塑料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点；
[0027]FEP:20-25份；氟化乙烯丙烯共聚物，是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，具有极佳的绝缘性、耐化学稳定性等，属于氟树脂的一种，在在PPS中引入PEP后，可以很好的提高产品的韧性和耐腐蚀性；
[0028]蒙脱土:2_4份；蒙脱土具有特殊的片层结构，并且由于其阳离子交换特性，在适当的条件下形成纳米级混杂结构，能极大地提高材料的力学性能和阻隔性能，而加入到PPS中可以很好地提高产品的耐冲击性、柔韧性、贮存稳定性以及耐蚀性；
[0029]玻璃纤维:3_5份；玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，加入后，可以提高产品的耐腐蚀性；
[0030]石蜡:1-2份；
[0031]甲基丙烯酸甲酯:10-15份；丙烯酸酯的一种，具有很好地耐腐蚀性；
[0032]纳米二氧化硅:0.3-0.5份；增强产品的防腐蚀性；
[0033]丙二醇:1_2份；防冻剂；
[0034]交联剂:0.5-0.8 份；
[0035]增塑剂:6_8份；
[0036]稳定剂:2_3份；
[0037]正丁醇:10-15份。
[0038]所述基层为三元乙丙橡胶层，所述基层的厚度为1.5-2.5 mm。主要是为了充分利用三元乙丙橡胶自身所具有优越的电绝缘性、弹性、耐老化性、耐腐蚀性、耐磨性等优点。
[0039]所述膨胀缓冲层为SBS橡胶层，所述膨胀缓冲层的厚度为0.2-0.4mm。SBS中的S代表苯乙烯，B代表丁二烯，SBS就是采用自由基聚合生产的嵌段共聚物形式的丁苯橡胶。聚合物两端为苯乙烯聚合物链段，中间为丁二烯聚合物链段，形成ΑΒΑ型的三嵌段共聚物。而SBS橡胶通常是指对SBS进行加氢处理后的SBS，通过加氢处理消除了聚丁二烯嵌段中的双键，使SBS橡胶具有了良好的抗氧化能力；同时SBS具有极佳的膨胀性。采用SBS做膨胀缓冲层，不仅仅可以增加产品的膨胀性，还增加了弹性与抗冲击性。
[0040]所述耐高温层为聚酰亚胺层，所述耐高温层的厚度为0.3-0.4mm。聚酰亚胺可以长期工作温度在350°C以上，短期可达450°C，耐高温性极佳，采用聚酰亚胺作为耐高温层，大大提闻了广品的耐热性，提闻了广品的使用性能。
[0041]所述聚四氟乙烯层的厚度为0.3-0.5mm。聚四氟乙烯是一种性能非常优秀的环保型工程塑料，具有高耐腐蚀能力及防水性，化学性质非常稳定，能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐各种浓碱和有机溶剂，适用温度_200°C _260°C，分解温度为415°C，产品的最外层采用聚四氟乙烯，可提高产品的整体综合性能。
[0042]所述防紫外线涂层为丙烯酸酯涂料层，所述丙烯酸酯涂料层包括质量分数5.1-5.6%的纳米二氧化钛。纳米二氧化钛与丙烯酸酯进行复配，具有很好地防紫外线性，使得产品具有防紫外线性，同时起到防老化的作用。
[0043]所述抗冲击改性剂为甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物；甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物即MBS是一种新型高分子材料，由甲基丙烯酸甲酯(Μ)、丁二烯(B)及苯乙烯(S)采用乳液接枝聚合法制备而成；该树脂在亚微观形态上具有典型的核-壳结构，核心是一个直径为10?100 nm的橡胶相球状核，外部是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的壳层；MBS这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能；本产品中加入MBS树脂时，可使产品的抗冲击强度提高4-15倍，同时还可改善产品的耐寒性和加工流动性；
[0044]所述增塑剂为癸二酸二辛酯；使产品的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉，且无毒；
[0045]所述稳定剂为钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1: 2的混合物；加入稳定剂可以使得产品性质更加稳定，防止其分解、老化，同时钙锌复合稳定剂相较于其他一些金属铅类等稳定剂而言，不仅稳定效果好，同时还无毒、环保，和季戊四醇混合后，其稳定效果可以得到进一步增强；
[0046]所述偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷；加入该偶联剂可显著提高产品的耐热性、阻燃性、耐溶剂性、机械强度等性能；
[0047]所述交联剂为三羟甲基丙烷。可以提高产品的强度和弹性。
[0048]有益效果:本实用新型提供的用于生化制药设备的方形密封圈与现有技术相比，具有以下优点:
[0049]1、本实用新型的密封圈，设有的多层复合结构，充分增加了产品的膨胀性、弹性、阻燃性、防腐蚀性、耐高温性、防水性、机械强度等性能，使得产品的总和性能优秀，适用于生化制药设备等实用环境较为复杂的设备中；
[0050]2、本实用新型的密封圈，水平方向的外表面设有圆弧形，增加了产品在密封过程中的支撑点，相当于多个0形的密封圈的作用，这样，既保有原方形密封圈的优点，同时由于支撑点的增加，使得产品在密封过程中不会发生滚动，使得密封效果和密封的可靠性有大大提闻;
[0051]3、本实用新型的密封圈，采用三元乙丙橡胶作为产品的基层，充分利用了三元乙丙橡胶本身的性能，使得产品本身性能就较为优越；
[0052]4、本实用新型的密封圈，各层实用的材料都是环保型物质，使得产品本身安全、环保、无毒。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]图1为本实用新型实施例的截面示意图；
[0054]图2为本实用新型实施例的层与层之间的连接示意图；
[0055]图中:1-凸起、2-基层、3-膨胀缓冲层、4-阻燃层、5-防腐蚀层、6_耐高温层、7_聚四氟乙烯层。
【具体实施方式】
[0056]以下结合具体的实施例对本实用新型进行详细说明，但同时说明本实用新型的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0057]实施例1
[0058]如附图1和2所示:一种用于生化制药设备的方形密封圈，包括本体，所述本体包括方形密封面，所述方形密封面的外表面水平方向设有圆弧形的凸起1，所述圆弧形由至少三个大小相同的半圆组成，所述密封圈为多层复合结构，所述多层复合结构包括基层2，所述基层2的正面和背面从里向外依次分别设有膨胀缓冲层3、阻燃层4、防腐蚀层5、耐高温层6，所述耐高温层6外面设有聚四氟乙烯层7，所述密封圈的内外表面都涂布有防紫外线涂层。
[0059]所述基层2为三元乙丙橡胶层，所述基层2的厚度为1.5 mm ;
[0060]所述膨胀缓冲层3为SBS橡胶层，所述膨胀缓冲层3的厚度为0.2mm ；
[0061]所述阻燃层4为EVA树脂层，所述阻燃层的厚度为0.3mm ；
[0062]所述防腐蚀层5为聚苯硫醚层,所述防腐蚀层5的厚度为0.1mm ；
[0063]所述耐高温层6为聚酰亚胺层，所述耐高温层6的厚度为0.3mm ；
[0064]所述聚四氟乙烯层7的厚度为0.3mm ；
[0065]所述防紫外线涂层为丙烯酸酯涂料层，所述丙烯酸酯涂料层包括质量分数5.1%的纳米二氧化钛。厚度一般为20 μ m即可。
[0066]其中，所述阻燃层4由以下质量百分比的材料组成:
[0067]EVA 树脂:100 份；
[0068]三元乙丙橡胶EPDM:8份；
[0069]膨胀石墨:3份；
[0070]水滑石:3份；
[0071]氢氧化铝:10份；
[0072]氢氧化镁:10份；
[0073]聚丙烯纤维:4份；
[0074]石蜡:3份；
[0075]抗冲击改性剂:甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物:3份；
[0076]增塑剂:癸二酸二辛酯:8份；
[0077]稳定剂:钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1: 2的混合物:2份；
[0078]偶联剂:乙烯基三过氧化叔丁基硅烷:0.3份；
[0079]碳酸钙:5份；
[0080]正丁醇:10份。
[0081]同时，所述防腐蚀层5由以下质量百分比的材料组成:
[0082]聚苯硫醚:100份；
[0083]FEP:20 份；
[0084]蒙脱土:2 份；
[0085]玻璃纤维:3份；
[0086]石蜡:1份；
[0087]甲基丙烯酸甲酯:10份；
[0088]纳米二氧化硅:0.3份；
[0089]丙二醇:1份；
[0090]交联剂:三羟甲基丙烷:0.5份；
[0091]增塑剂:癸二酸二辛酯:6份；
[0092]稳定剂:钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1: 2的混合物:2份；
[0093]正丁醇:10份。
[0094]实施例2
[0095]如附图1和2所示:一种用于生化制药设备的方形密封圈，包括本体，所述本体包括方形密封面，所述方形密封面的外表面水平方向设有圆弧形的凸起1，所述圆弧形由至少三个大小相同的半圆组成，所述密封圈为多层复合结构，所述多层复合结构包括基层2，所述基层2的正面和背面从里向外依次分别设有膨胀缓冲层3、阻燃层4、防腐蚀层5、耐高温层6，所述耐高温层6外面设有聚四氟乙烯层7，所述密封圈的内外表面都涂布有防紫外线涂层。
[0096]所述基层2为二兀乙丙橡|父层，所述基层2的厚度为2 mm ；
[0097]所述膨胀缓冲层3为SBS橡胶层，所述膨胀缓冲层3的厚度为0.3mm ；
[0098]所述阻燃层4为EVA树脂层，所述阻燃层的厚度为0.4mm ；
[0099]所述防腐蚀层5为聚苯硫醚层,所述防腐蚀层5的厚度为0.15mm ；
[0100]所述耐高温层6为聚酰亚胺层，所述耐高温层6的厚度为0.35mm ；
[0101]所述聚四氟乙烯层7的厚度为0.4mm;
[0102]所述防紫外线涂层为丙烯酸酯涂料层，所述丙烯酸酯涂料层包括质量分数5.4%的纳米二氧化钛。厚度一般为20 μ m即可。
[0103]其中，所述阻燃层4由以下质量百分比的材料组成:
[0104]EVA 树脂:100 份；
[0105]三元乙丙橡胶EPDM:9份；
[0106]膨胀石墨:4份；
[0107]水滑石:4份；
[0108]氢氧化铝:13份；
[0109]氢氧化镁:13份；
[0110]聚丙烯纤维:5份；
[0111]石蜡:3.5 份；
[0112]抗冲击改性剂:甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物:4份；
[0113]增塑剂:癸二酸二辛酯:9份；
[0114]稳定剂:钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物:2.5份；
[0115]偶联剂:乙烯基三过氧化叔丁基硅烷:0.45份；
[0116]碳酸?丐:6.5份；
[0117]正丁醇:13份。
[0118]同时，所述防腐蚀层5由以下质量百分比的材料组成:
[0119]聚苯硫醚:100份；
[0120]FEP:22 份；
[0121]蒙脱土:3 份；
[0122]玻璃纤维:4份；
[0123]石蜡:1.5 份；
[0124]甲基丙烯酸甲酯:12份；
[0125]纳米二氧化硅:0.4份；
[0126]丙二醇:1.5 份；
[0127]交联剂:三羟甲基丙烷:0.65份；
[0128]增塑剂:癸二酸二辛酯:7份；
[0129]稳定剂:钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物:2.5份；
[0130]正丁醇:12份。
[0131]实施例3
[0132]如附图1和2所示:一种用于生化制药设备的方形密封圈，包括本体，所述本体包括方形密封面，所述方形密封面的外表面水平方向设有圆弧形的凸起1，所述圆弧形由至少三个大小相同的半圆组成，所述密封圈为多层复合结构，所述多层复合结构包括基层2，所述基层2的正面和背面从里向外依次分别设有膨胀缓冲层3、阻燃层4、防腐蚀层5、耐高温层6，所述耐高温层6外面设有聚四氟乙烯层7，所述密封圈的内外表面都涂布有防紫外线涂层。
[0133]所述基层2为二兀乙丙橡|父层，所述基层2的厚度为2.5 mm ;
[0134]所述膨胀缓冲层3为SBS橡胶层，所述膨胀缓冲层3的厚度为0.4mm ；
[0135]所述阻燃层4为EVA树脂层，所述阻燃层的厚度为0.5mm ；
[0136]所述防腐蚀层5为聚苯硫醚层，所述防腐蚀层5的厚度为0.2mm ；
[0137]所述耐高温层6为聚酰亚胺层，所述耐高温层6的厚度为0.4mm ；
[0138]所述聚四氟乙烯层7的厚度为0.5mm ;
[0139]所述防紫外线涂层为丙烯酸酯涂料层，所述丙烯酸酯涂料层包括质量分数5.6%的纳米二氧化钛。厚度一般为20 μ m即可。
[0140]其中，所述阻燃层4由以下质量百分比的材料组成:
[0141]EVA 树脂:100 份；
[0142]三元乙丙橡胶EPDM: 10份；
[0143]膨胀石墨:5份；
[0144]水滑石:5份；
[0145]氢氧化铝:15份；
[0146]氢氧化镁:15份；
[0147]聚丙烯纤维:6份；
[0148]石蜡:4份；
[0149]抗冲击改性剂:甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物:5份；
[0150]增塑剂:癸二酸二辛酯:10份；
[0151]稳定剂:钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物:3份；
[0152]偶联剂:乙烯基三过氧化叔丁基硅烷:0.6份；
[0153]碳酸钙:8份；
[0154]正丁醇:15份。
[0155]同时，所述防腐蚀层5由以下质量百分比的材料组成:
[0156]聚苯硫醚:100份；
[0157]FEP: 25 份；
[0158]蒙脱土: 4 份；
[0159]玻璃纤维:5份；
[0160]石蜡:2份;
[0161]甲基丙烯酸甲酯:15份；
[0162]纳米二氧化硅:0.5份；
[0163]丙二醇:2份；
[0164]交联剂:三羟甲基丙烷:0.8份；
[0165]增塑剂:癸二酸二辛酯:8份；
[0166]稳定剂:钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物:3份；
[0167]正丁醇:15份。
[0168]上述实施例的密封圈，外表面设有3个大小相同的半圆，就使得密封圈有3个支撑点，使用时，相当于3个0形的密封圈，密封效果更好。
[0169]上述实施例的密封圈，各复合层的材料分别制备(比如阻燃层4、防腐蚀层5)，然后再进行复合，复合后得到的产品可以根据实际的使用、生产需求，进行再加工，加工成特定的形状即可。比如可以加工成上述实施例的方形密封圈，并且水平方向外表面加工成圆弧形。整体形状加工好以后，然后再向密封圈的整体表面涂布防紫外线涂层。制备出的密封圈，为多层复合结构，相较于以往结构较为单一的密封圈，其综合性能大大提高，更加适用于一些生产环境较为复杂，对产品要求较高的环境中，尤其是适用于生化制药设备中。
[0170]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让熟悉该【技术领域】的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此来限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于生化制药设备的方形密封圈，其特征在于:包括本体，所述本体包括方形密封面，所述方形密封面的外表面水平方向设有圆弧形的凸起(I )，所述圆弧形由至少三个大小相同的半圆组成，所述密封圈为多层复合结构，所述多层复合结构包括基层(2)，所述基层(2)的正面和背面从里向外依次分别设有膨胀缓冲层(3)、阻燃层(4)、防腐蚀层(5)、耐高温层(6)，所述耐高温层(6)外面设有聚四氟乙烯层(7)，所述密封圈的内外表面都涂布有防紫外线涂层；所述阻燃层(4)为EVA树脂层，所述阻燃层的厚度为0.3-0.5mm,所述防腐蚀层(5)为聚苯硫醚层,所述防腐蚀层(5)的厚度为0.1-0.2mm。
2.根据权利要求1所述的用于生化制药设备的方形密封圈，其特征在于:所述基层(2)为三元乙丙橡胶层，所述基层(2)的厚度为1.5-2.5 mm。
3.根据权利要求1所述的用于生化制药设备的方形密封圈，其特征在于:所述膨胀缓冲层(3)为SBS橡胶层，所述膨胀缓冲层(3)的厚度为0.2-0.4mm。
4.根据权利要求1所述的用于生化制药设备的方形密封圈，其特征在于:所述耐高温层(6)为聚酰亚胺层，所述耐高温层(6)的厚度为0.3-0.4mm。
5.根据权利要求1所述的用于生化制药设备的方形密封圈，其特征在于:所述聚四氟乙烯层(7)的厚度为0.3-0.5mm。
6.根据权利要求1所述的用于生化制药设备的方形密封圈，其特征在于:所述防紫外线涂层为丙烯酸酯涂料层。
【文档编号】F16J15/00GK204253856SQ201420695406
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】马荣华 申请人:苏州北开生化设备有限公司