密封剂材料的制作方法

背景

领域

本发明涉及密封剂材料。所关注的是用于密封接头的材料。待密封的接头包括接合用于流体的管道的那些接头。例如接头可以是管接头。本发明在管道工业中是有用的。特别关注的是用于密封螺纹管接头的材料。

相关技术的简要描述

用于密封管接头的材料是众所周知的。例如国际专利公开号wo98/47805描述了用涂层材料浸渍的纱线材料。55是基于其中公开的技术出售的产品。尽管这样的材料是非常有用的，且55已经且继续在商业上相当的成功，存在这样应用和/或环境条件，该该条件下性能改进是有利的。

德国专利公开号dd254915描述使用橡胶涂层的用于管接头的密封剂。ep1647511描述具有聚合物核心的线，其用交联的硅橡胶涂覆。日本专利公开号jp2007016173描述旋转接头密封剂，其是包含纤维的基体树脂。美国专利号4,502,364描述了复合的纤维包装材料。国际专利申请wo01/36537描述了可固化硅树脂组合物。欧洲专利公开号ep0399682也描述了可固化硅氧烷密封剂。美国专利公开号2001/0044486描述塑料溶胶组合物。中国专利公开号1127774描述了用于连通接头的密封剂材料。中国专利公开号1092459描述密封剂材料。日本专利公开号jps5228548描述填缝材料。

欧洲专利公开号ep1122202描述了用于将管密封剂缠绕至管上的卷绕装置。美国专利号5,172,841描述线分配装置。美国专利号4,606,134描述走向线分配器。

技术实现要素：

在一方面，本发明提供用于密封接头的密封剂材料，其包含复丝或短纤聚苯硫醚纱线(spunpolyphenylenesulfideyarn)；以及包含发烟点约230℃或更高的硅油或天然油的接头密封组合物，

所述聚苯硫醚纱线用所述接头密封组合物涂覆。

出人意料地发现这样的密封剂材料可容易地密封接头例如管接头且耐受高温暴露。

在本发明的使用中，术语“天然油”指提取自天然资源的油且不包括石油。适合的天然油包括源自植物的那些天然油，所述植物包含种子、水果和植物提取物。

在本发明中，发烟点是根据用于测试发烟点的标准方法aocscc9a-48(源于americanoilchemists’society)测定的发烟点。

硅油选自用甲基封端和/或具有苯基取代基的聚二甲基硅氧烷。事实上任何耐高温的聚二甲基硅氧烷是有用的。

天然油期望地选自鳄梨油、红花油、米糠油、大豆油和芝麻油。这样的天然油可在管道接头中使用，例如饮用水管道系统。

接头密封组合物在约60-约80重量％(％w/w)的纱线上可具有约20-约40重量％的量的密封组合物。

期望地，接头密封组合物包含具有高发烟点的天然油或可持续油(sustainableoil)。优选使用天然油因为它们出人意料地显示出耐高温且还没有毒性。

期望地，纱线是聚苯硫醚短纤纱且接头密封组合物包含硅油，因为这个组合当测试时特别地提供良好的结果。

应当理解本发明的所有的接头密封组合物是不可固化的组合物。此外应当理解本发明的所有的接头密封组合物不具有分散在载体例如树脂中的纤维。本发明的所有的组合物是施用有接头密封组合物的复丝或短纤纱。

本发明也包括制品，所述制品包括封装在分配器中的根据任何前述权利要求的密封剂材料，密封剂材料能够从所述分配器施加用于直接应用至待密封的接头。

即使当发烟点高例如约230℃或更高，出人意料地发现，用本发明的密封剂材料密封的接头可承受高达280℃及更高的温度。即使在这样的温度下，油也不发烟，即使预期在超过发烟点的温度下会发烟。

因此本发明提供用于接头的有效密封剂，其可承受高温例如约230℃和更高，例如280℃且更高且保持完整不泄漏。

期望地，密封组合物是以糊状物的形式以使得易于处理。

本发明的一些期望的性质包括：

即时密封；

接头可重新调整高达至少45°且在一些情况下高达360°；以及

280℃的耐受温度。

使用基于天然高发烟点的油的糊状物提供在不能使用其他的油例如矿物油如硅油的密封应用中使用的优点。例如油漆和主体修理厂不能现场使用硅树脂基产品。

使用聚苯硫醚短纤纱与基于硅油的糊状物得到不会导致在聚苯砜(ppsu)管件上的环境应力开裂(esc)的产品。

本发明的组合物的其他潜在的组分包括一种或多种选自惰性填料如碳酸钙、滑石，流变改性剂(例如有机黏土)(如果需要)和聚合物填料如聚四氟乙烯(ptfe)或聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)。当使用pmma时期望以微珠的形式使用。

附图简述

图1是在以下实验部分中使用的测试组件的图；且

图2是如以下实验部分所描述的施用有密封剂材料的螺纹管接头的图。

具体实施方式

根据本发明的密封剂材料如以下实验部分所制备。

实施例

使用的材料如下：

通过将类型纱线1的两纱线并列放置且将它们牵引通过一批糊状物而将两纱线结合在一起。(糊状物用于将两纱线保持在一起，因为它们不以任何方式扭曲或捻接在一起)。通过将类型纱线2的两纱线并列放置且将它们牵引通过一批糊状物而以相同的方式将两纱线结合在一起。

在各种情况下使用的糊状物被列为上表中的a1、a2、b1或b2且各糊状物的组分也列于上表。上表中也列出了纱线。

拉出的湿纱线被卷在辊上，直至达到约0.5–0.8g/m的重量。

使用根据en10242切割的没有可见的缺陷的新(未使用的)管道和配件制成的组件上进行测试。推荐的测试部件是iso7-1品质(且使用该品质的部件)。使用的测试组件1在下图1中示出且由压力连接件4、1.5”-0.5”(3.8-1.3cm)减径管和相同筒形螺纹接套3、1.5”(3.8cm)套接口(socket)和1.5”(3.8cm)塞子(stopper)。通常使用的套接口具有直螺纹(parallelthreads)和锥形的塞子。

使用金属锯让外螺纹7变粗糙。使用钢刷清洁外螺纹和内螺纹7。将产品施用至测试接口9、10、12的外螺纹7。将一个螺纹11留在可见位置以允许组件进入套接口。将五圈产品施用至下一螺纹且在五根螺纹上缠绕回来，随后缠绕至起始处且再次(缠绕)回来，如下图2所示以“交叉”的方式施用。将螺纹切断且产品的尾部卷入接套或塞子使得其不会松弛。

使用扭矩扳手施用150nm的输入扭矩如图1组装试样。使用钢刷移除过量的产品。测试前允许样品冷却至室温(因为摩擦可产生热)。

随后部件且特别是接头依据以下标准en751-2筛选试验测试。

连接适合的连接器至测试组件的开口端且连接至空气压力源。

用空气或氮气将测试组件加压至7.5±3bar(0.75mpa±0.3mpa)。

将组件浸润于水浴(室温)且检查泄漏。通过在浸润期间气泡的出现确定泄漏，忽略在浸润的前15秒的过程中出现的气泡。

将接头9和10(见表1)回转45°，且组件再次浸润且再次如上所述测试。

环境耐受性测试

一旦如上测试即时密封，测试组件充满水，塞住(在压力连接器接头处)且在所述的温度和相应的压力下储存1周。随后移除塞子，清空试样且再次如上所述测试接头。

涂层a1和b1以及a2和b2各自的主要差异是使用鳄梨油代替pdms。

为了比较，下表示出除了使用具有上述涂层的聚酰胺纱线以外基于使用同样的配方的结果。

pa4,6＝聚酰胺4,6；pa6,6＝聚酰胺6,6。55是管道密封剂材料；其是涂覆的尼龙螺纹密封剂产品4，其中涂层是由羟基封端的聚二甲基硅氧烷与包含碳酸钙、滑石和聚四氟乙烯的惰性填料制得的糊状物。基于上表中的比较结果，预期使用pa4,6和pa6,6与组合物a1和b1会失败，因为发现使用a2和b2的组合物形成的密封分别比使用a1和b1组合物形成的密封的性能更好。

从前述实验工作中可见本发明的密封剂材料显然提供相比于其他组合物的优势且已经精心调配具有最佳性能。

参考本发明，本文使用的术语“包含/包括”和术语“具有/含有”用于详细说明声明的特征、整数、步骤或组分但不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整数、步骤、组分或其组合。

应当理解，为了清楚起见，在单独的实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方案中以组合提供。相反地，为了简洁，描述于单个实施方案上下文中的本发明的各种特征，也可分开地提供或以任何适合的亚组合提供。