一种四氟乙烯复合垫片及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及四氟乙烯技术领域，具体涉及一种四氟乙烯复合垫片及其生产工艺。


背景技术：

2.公开号为cn108019291b的中国发明专利公开了垫片，该垫片与现有产品相比能够在维持密封性的状态下实现长寿命化。垫片被夹持在第一构件的开口与第二构件的开口之间，包括：第一垫片基板，其配置于第一构件一侧，并具有沿着对应于第一构件的开口而设置的第一开口部的边缘且向第一构件一侧隆起的第一凸缘；第二垫片基板，其配置于第二构件一侧，并具有沿着对应于第二构件的开口而设置的第二开口部的边缘且向第二构件一侧隆起的第二凸缘；和中间基板，其配置于第一垫片基板与第二垫片基板之间，中间基板在与第一凸缘以及第二凸缘对置的部分具有沿着该第一凸缘以及该第二凸缘的长边方向形成的由规定的宽度以及规定的长度构成的贯通孔。
3.公开号为cn101842621b的中国发明专利公开了一种垫片其为在作为芯材的具有同心圆波形的金属薄板的两表面上层叠粘接片或无机片的垫片能够在低～高的夹紧负重下确保长期稳定的密封性能。通过在以往作为空隙的金属薄板的谷部上的填充粉体的密封材料从一开始预先填埋该部位由此能够对以往在低夹紧负重下不能压缩的金属薄板的谷部上的片或无机片进行压缩在低夹紧负重下在整个面上确保夹紧面压并且抑制以往的大的密封材料的变形量流动性低的片或无机片即使负载高夹紧负重也不会被破坏可使用更薄的片或无机片。
4.但是上述专利仍存在以下问题：
5.现有的垫片多采用四氟乙烯为单一的主材料，在长时的使用后，容易出现回弹性较差、密封不严以及耐磨性差等问题，影响工作生产。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了一种四氟乙烯复合垫片。
7.本发明的基本方案为：一种四氟乙烯复合垫片，包括四氟乙烯层、橡胶层和碳纤维骨架层，所述四氟乙烯层、橡胶层和碳纤维骨架层交叉层叠相互粘连。
8.优选地，所述碳纤维骨架层置于该四氟乙烯复合垫片的中部，所述橡胶层和四氟乙烯层对称交叉分布置于碳纤维骨架层的两侧。
9.优选地，包括四氟乙烯、润滑剂、硫化剂、辅助剂、粘胶剂和活化剂。
10.优选地，所述四氟乙烯层包括以下份量的原料：四氟乙烯80％-95％、润滑剂16％-25％、硫化剂0.5％-4％和辅助剂10％-17％。
11.优选地，所述润滑剂为滑石粉和青铜粉的混合物，所述硫化剂为氧化锌和氧化铅的混合物，所述辅助剂为二硫化钼、无水氯化钙和二甲基甲酰胺。
12.一种四氟乙烯复合垫片的加工工艺，包括如下步骤：
13.s1.将四氟乙烯、润滑剂、硫化剂和辅助剂混合搅拌均匀后加入模具中，压力加至
15-30mpa，装入加热炉中烧结，烧结温度为280-380℃；
14.s2.恒温加热1-2小时后改变压力至18-25mpa；
15.s3.将烧结物风冷后进行热压处理，压塑成为四氟乙烯薄片；
16.s4.使用活化剂对四氟乙烯薄片和橡胶垫片表面进行活化处理；
17.s5.将若干个四氟乙烯薄片表面喷涂上粘胶剂后，与橡胶垫片和碳纤维片交叉挤压粘连；
18.s6.将步骤5预成型的复合四氟乙烯垫片放入模具腔内，放入真空硫化机内进行真空硫化压制；
19.s7.将步骤6中硫化压制的四氟乙烯垫片拿出，进行剪切打孔。
20.优选的，所述步骤(1)中的的烧结温度为330℃。
21.优选的，所述步骤(1)中的搅拌速度为1800-2000转/分钟，所述步骤(1)中的搅拌时间为8-10分钟。
22.优选的，所述步骤(4)中的活化剂为溶解了萘与钠的四氢呋喃溶液，所述活化处理为均匀喷涂。
23.优选的，所述步骤(3)中的四氟乙烯薄片厚度为0.3mm-0.5mm。
24.本发明的工作原理及优点在于：
25.现有的聚四氟乙烯垫片采用将聚四氟乙烯作为主材料，然后通过添加各种辅助材料进行混制而成，现有的材料配方之间搭配以及制造方法不合理，使其综合性能受到局限,难以得到提升，本发明采用四氟乙烯层、橡胶层和碳纤维骨架层复合而成，提高了该其回弹性,解决了时间久了容易造成密封不严问题，此外，本发明耐磨性强，使用寿命长，在受到腐蚀时，损伤较小，减震效果相对于普通的垫片有所提升。
附图说明
26.图1为本发明一种四氟乙烯复合垫片的剖视结构示意图；
27.图2为本发明一种四氟乙烯复合垫片加工工艺流程图；
28.附图中涉及到的附图标记有：
29.四氟乙烯层1；橡胶层2；碳纤维骨架层3。
具体实施方式
30.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
31.实施例一：
32.聚四氟乙烯被称“塑料王”，具有优良的化学稳定性、抗酸抗碱、耐腐蚀性是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，它的产生解决了化工、石油、制药等领域的许多问题。本发明提供了一种四氟乙烯复合垫片，包括四氟乙烯层1、橡胶层2和碳纤维骨架层3，四氟乙烯层1、橡胶层3和碳纤维骨架层3交叉层叠相互粘连。
33.碳纤维骨架层3置于该四氟乙烯复合垫片的中部，橡胶层2和四氟乙烯层1对称交叉分布置于碳纤维骨架层3的两侧。
34.现有的聚四氟乙烯垫片采用将聚四氟乙烯作为主材料，然后通过添加各种辅助材
料进行混制而成，现有的材料配方之间搭配以及制造方法不合理，使其综合性能受到局限,难以得到提升，本发明采用四氟乙烯层、橡胶层和碳纤维骨架层复合而成，提高了该其回弹性,解决了时间久了容易造成密封不严问题，此外，本发明耐磨性强，使用寿命长，在受到腐蚀时，损伤较小，减震效果相对于普通的垫片有所提升。
35.实施例二：
36.聚四氟乙烯被称“塑料王”，具有优良的化学稳定性、抗酸抗碱、耐腐蚀性是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，它的产生解决了化工、石油、制药等领域的许多问题。本发明提供了一种四氟乙烯复合垫片，包括四氟乙烯层1、橡胶层2和碳纤维骨架层3，四氟乙烯层1、橡胶层3和碳纤维骨架层3交叉层叠相互粘连。
37.碳纤维骨架层3置于该四氟乙烯复合垫片的中部，橡胶层2和四氟乙烯层1对称交叉分布置于碳纤维骨架层3的两侧。
38.现有的聚四氟乙烯垫片采用将聚四氟乙烯作为主材料，然后通过添加各种辅助材料进行混制而成，现有的材料配方之间搭配以及制造方法不合理，使其综合性能受到局限,难以得到提升，本发明采用四氟乙烯层、橡胶层和碳纤维骨架层复合而成，提高了该其回弹性,解决了时间久了容易造成密封不严问题，此外，本发明耐磨性强，使用寿命长，在受到腐蚀时，损伤较小，减震效果相对于普通的垫片有所提升。
39.本发明还提供了一种四氟乙烯复合垫片，包括四氟乙烯、润滑剂、硫化剂、辅助剂、粘胶剂和活化剂。
40.四氟乙烯层1包括以下份量的原料：四氟乙烯80％-95％、润滑剂16％-25％、硫化剂0.5％-4％和辅助剂10％-17％。
41.润滑剂为滑石粉和青铜粉的混合物，硫化剂为氧化锌和氧化铅的混合物，辅助剂为二硫化钼、无水氯化钙和二甲基甲酰胺。
42.一种四氟乙烯复合垫片的加工工艺，包括如下步骤：
43.s1.将四氟乙烯、润滑剂、硫化剂和辅助剂混合搅拌均匀后加入模具中，压力加至15-30mpa，装入加热炉中烧结，烧结温度为280-380℃；
44.s2.恒温加热1-2小时后改变压力至18-25mpa；
45.s3.将烧结物风冷后进行热压处理，压塑成为四氟乙烯薄片；
46.s4.使用活化剂对四氟乙烯薄片和橡胶垫片表面进行活化处理；
47.s5.将若干个四氟乙烯薄片表面喷涂上粘胶剂后，与橡胶垫片和碳纤维片交叉挤压粘连；
48.s6.将步骤5预成型的复合四氟乙烯垫片放入模具腔内，放入真空硫化机内进行真空硫化压制；
49.s7.将步骤6中硫化压制的四氟乙烯垫片拿出，进行剪切打孔。
50.步骤(1)中的的烧结温度为330℃。
51.步骤(1)中的搅拌速度为2000转/分钟，步骤(1)中的搅拌时间为8分钟。
52.步骤(4)中的活化剂为溶解了萘与钠的四氢呋喃溶液，活化处理为均匀喷涂。
53.步骤(3)中的四氟乙烯薄片厚度为0.3mm-0.5mm。
54.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作
过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。