CN107725776A - 一种密封结构及其制备方法以及水杯 - Google Patents

一种密封结构及其制备方法以及水杯 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种密封结构及其制备方法以及水杯，涉及密封技术领域。一种密封结构，通过以下方法制备而成：将液态的硬胶材料与密封材料通过注射成型工艺形成硬胶材料基体与软胶密封件连接的密封结构。此制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业推广价值。同时，此制备方法制备得到的密封结构，具有优异的密封以及防水功能，并且，此密封结构安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。一种水杯，此水杯具有水杯杯体与上述的密封结构，且硬胶材料基体为螺纹杯盖，软胶密封件设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。此水杯具有优异的密封以及防水作用，同时，安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。

Description

一种密封结构及其制备方法以及水杯
技术领域
本发明涉及密封防水技术领域，具体而言，涉及一种密封结构及其制备方法以及水杯。
背景技术
现有硅胶密封防水技术是通过卡槽设计将制作好的硅胶圈装进硬胶预留卡槽位进行防水，此技术具有缺点是硅胶圈容易脱落，并且硅胶经过多次高温消毒有容易变形导致防水功能失效。另外硅胶圈同硬胶之间缝隙在长时间使用的情况下容易滋生细菌，危害人体健康。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种密封结构，此密封结构具有优异的密封以及防水功能，同时，此密封结构安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。
本发明的第二个目的在于提供一种密封结构的制备方法，此制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业推广价值。同时，此制备方法制备得到的密封结构，具有优异的密封以及防水功能，并且，此密封结构安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。
本发明的第三个目的在于提供一种水杯，此水杯具有水杯杯体与上述的密封结构，且硬胶材料基体为螺纹杯盖，软胶密封件设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。此水杯具有优异的密封以及防水作用，同时，安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明的实施例提供了一种密封结构，包括：
硬胶材料基体，硬胶材料基体具有密封部；以及
软胶密封件，软胶密封件与密封部连接，软胶密封件用于密封此密封部，且软胶密封件通过注射成型的方式连接于硬胶材料基体的密封部内。
本发明还提供了一种密封结构的制备方法，其包括：
将液态的硬胶材料与密封材料通过注射成型工艺形成硬胶材料基体与软胶密封件连接的密封结构。
本发明还提供了一种水杯，包括：
水杯杯体；以及
密封结构，且硬胶材料基体为螺纹杯盖，软胶密封件设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。
上述方案的有益效果：
本发明提供了一种密封结构及其制备方法以及水杯。
提供的密封结构包括硬胶材料基体以及软胶密封件。并且，硬胶材料基体具有密封部，软胶密封件与密封部连接，软胶密封件用于密封此密封部，且软胶密封件通过注射成型的方式连接于硬胶材料基体的密封部内。这样设计，通过软胶密封件与硬胶材料基体之间的表面分子间运动链接结合达到粘合的目的，不存在空隙。使得软胶密封件与硬胶材料基体之间具有良好的密封性与防水性，从而避免了水渍在软胶密封件与硬胶材料基体之间囤积，进而有效地保证了密封结构的安全卫生性，避免了细菌的滋生。同时由于软胶密封件与硬胶材料基体一体成型，因此大大保证了整个密封结构的稳定性，避免了出现软胶密封件落出等情况的发生。
提供的密封结构的制备方法，将液态的硬胶材料与密封材料通过注射成型工艺形成硬胶材料基体与软胶密封件连接即可制得此密封结构。此方法简单可行，可操作性强，具有较大的工业推广价值。同时，此制备方法制备得到的密封结构，具有优异的密封以及防水功能，并且，此密封结构安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。
提供的水杯包括水杯水体以及此密封结构，且硬胶材料基体为螺纹杯盖，软胶密封件设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。此水杯具有优异的密封以及防水作用，同时，安全可靠，密封结构周围不容易滋生细菌。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的密封结构及其制备方法以及水杯进行具体说明。
本发明提出一种密封结构，包括：硬胶材料基体，硬胶材料基体具有密封部；以及软胶密封件，软胶密封件与密封部连接，软胶密封件用于密封此密封部，且软胶密封件通过注射成型的方式连接于硬胶材料基体的密封部内。
这样设计，通过软胶密封件与硬胶材料基体之间的表面分子间运动链接结合达到粘合的目的，不存在空隙。使得软胶密封件与硬胶材料基体之间具有良好的密封性与防水性，从而避免了水渍在软胶密封件与硬胶材料基体之间囤积，进而有效地保证了密封结构的安全卫生性，避免了细菌的滋生。同时由于软胶密封件与硬胶材料基体一体成型，因此大大保证了整个密封结构的稳定性，避免了出现软胶密封件落出等情况的发生。
具体地，硬胶材料基体的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺以及聚碳酸酯中的任一种。当然，在本发明的其他实施例中，硬胶材料机体的材质还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
其中，聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)，PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。
其中，聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等新品种。
其中，聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
进一步地，硬胶材料基体为水杯、螺纹盖以及餐具中的任一种。当然，在本发明的其他实施例中，硬胶材料基体还可以根据需求进行选择，例如可以为饭盒等，本发明不做限定。
具体地，软胶密封件的材质的硅胶。硅胶别名：硅酸凝胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2·nH2O；除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。硅胶根据其孔径的大小分为:大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶等。
其中，硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。
无机硅胶是一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2.nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等，家庭用做干燥剂，湿度调节剂，除臭剂等；工业用作油烃脱色剂，催化剂载体，变压吸附剂等；精细化工用分离提纯剂，啤酒稳定剂，涂料增稠剂，牙膏摩擦剂，消光剂等。
有机硅胶是一种有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90％以上。
本发明还提出一种密封结构的制备方法，其包括：将液态的硬胶材料与密封材料通过注射成型工艺形成硬胶材料基体与软胶密封件连接的密封结构。注射成型工艺是指有一定形状的模型，通过压力将融溶状态的胶体注入模腔而成型。工艺原理是：将固态的塑胶按照一定的熔点融化，通过注射机器的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。
此方法简单可行，可操作性强，具有较大的工业推广价值。同时，通过软胶密封件与硬胶材料基体之间的表面分子间运动链接结合达到粘合的目的，不存在空隙。使得软胶密封件与硬胶材料基体之间具有良好的密封性与防水性，从而避免了水渍在软胶密封件与硬胶材料基体之间囤积，进而有效地保证了密封结构的安全卫生性，避免了细菌的滋生。同时由于软胶密封件与硬胶材料基体一体成型，因此大大保证了整个密封结构的稳定性，避免了出现软胶密封件落出等情况的发生。
作为优选的方案，将液态的硬胶材料和密封材料同时注入模具内，在120～180℃的温度下成型，硬胶材料形成硬胶材料基体，密封材料形成软胶密封件，且硬胶材料基体与软胶密封件无缝连接。这样设计，使得制备得到的密封结构更稳定，密封以及防水效果更好。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，注射成型的温度为120～180℃，优选地为130～170℃，更优选地为140～160℃。在此温度下，硬胶材料基体与软胶密封件的粘结效果更好，从而进一步地保证密封结构的密封性与防水性。当然，在本发明的其他实施例中，注塑成型的温度还可以根据具体地情况进行调节，本发明不做限定。
作为优选的方案，注射成型工艺是通过液态注射成型机进行的。注射成型机是塑料机械的一种，简称注射机或注塑机，是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
具体地，注射成型机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆(或柱塞)的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注射成型机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。
作为优选地方案，将液态的硬胶材料与密封材料通过注射成型工艺形成硬胶材料基体与软胶密封件连接的密封结构之前还包括根据硬胶材料与密封材料的大小与种类调整注射成型机的成型压力。不同的材料以及大小所对应的成型压力不同，本领域技术人员可以根据自身经验累积合理地判断，本发明不再赘述。在本发明的实施例中，注塑压力选自70～100MPa，在本发明的其他实施例中，具体地注塑压力还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
本发明的实施例还提供了一种水杯，包括：水杯杯体；以及密封结构，且硬胶材料基体为螺纹杯盖，软胶密封件设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。经过此密封结构的作用，使得水杯的密封性、防水性以及卫生安全性得到有效地提高。当然，在本发明的其他实施例中，饭盒等餐具也可以采用水杯类似的结构设计，本发明不做限定。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种密封结构，通过以下方法制备而成：
首先，根据聚对苯二甲酸丁二醇酯与硅胶的大小与种类调整注射成型机的成型压力至70MPa。
其次，将液态的聚对苯二甲酸丁二醇酯和硅胶同时注入注射成型机的模具内，在120℃的温度下成型，硬胶材料形成硬胶材料基体，密封材料形成软胶密封件，且硬胶材料基体与软胶密封件无缝连接。
本实施例还提供了一种水杯，包括水杯杯体以及密封结构，且硬胶材料基体为聚对苯二甲酸丁二醇酯制作的螺纹杯盖，硅胶设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。
实施例2
本实施例提供的一种密封结构与实施例1提供的密封结构的区别在于，本实施例提供的密封结构通过以下方法制备而成：
首先，根据聚酰胺与硅胶的大小与种类调整注射成型机的成型压力至85MPa。
其次，将液态的聚酰胺和硅胶同时注入注射成型机的模具内，在130℃的温度下成型，硬胶材料形成硬胶材料基体，密封材料形成软胶密封件，且硬胶材料基体与软胶密封件无缝连接。
本实施例还提供了一种水杯，包括水杯杯体以及密封结构，且硬胶材料基体为聚酰胺的螺纹杯盖，硅胶设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。
实施例3
本实施例提供的一种密封结构与实施例1提供的密封结构的区别在于，本实施例提供的密封结构通过以下方法制备而成：
首先，根据聚碳酸酯与硅胶的大小与种类调整注射成型机的成型压力至80MPa。
其次，将液态的聚碳酸酯和硅胶同时注入注射成型机的模具内，在170℃的温度下成型，硬胶材料形成硬胶材料基体，密封材料形成软胶密封件，且硬胶材料基体与软胶密封件无缝连接。
本实施例还提供了一种水杯，包括水杯杯体以及密封结构，且硬胶材料基体为聚碳酸酯制作的螺纹杯盖，硅胶设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。
实施例4
本实施例提供的一种密封结构与实施例1提供的密封结构的区别在于，本实施例提供的密封结构通过以下方法制备而成：
首先，根据聚碳酸酯的大小与种类调整注射成型机的成型压力至90MPa。
其次，将液态的聚碳酸酯和硅胶同时注入注射成型机的模具内，在140℃的温度下成型，硬胶材料形成硬胶材料基体，密封材料形成软胶密封件，且硬胶材料基体与软胶密封件无缝连接。
本实施例还提供了一种水杯，包括水杯杯体以及密封结构，且硬胶材料基体为聚碳酸酯制作的螺纹杯盖，硅胶设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。
实施例5
本实施例提供的一种密封结构与实施例1提供的密封结构的区别在于，本实施例提供的密封结构通过以下方法制备而成：
首先，根据聚对苯二甲酸丁二醇酯与硅胶的大小与种类调整注射成型机的成型压力至100MPa。
其次，将液态的聚对苯二甲酸丁二醇酯和硅胶同时注入注射成型机的模具内，在160℃的温度下成型，硬胶材料形成硬胶材料基体，密封材料形成软胶密封件，且硬胶材料基体与软胶密封件无缝连接。
本实施例还提供了一种水杯，包括水杯杯体以及密封结构，且硬胶材料基体为聚对苯二甲酸丁二醇酯制作的螺纹杯盖，硅胶设置于螺纹杯盖与水杯杯体的抵接处。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种密封结构，其特征在于，包括：
硬胶材料基体，所述硬胶材料基体具有密封部；以及
软胶密封件，所述软胶密封件与所述密封部连接，所述软胶密封件用于密封所述密封部，且所述软胶密封件通过注射成型的方式连接于所述硬胶材料基体的所述密封部内。
2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，
所述硬胶材料基体的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺以及聚碳酸酯中的任一种。
3.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，
所述硬胶材料基体为水杯、螺纹盖以及餐具中的任一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封结构，其特征在于，
所述软胶密封件的材质的硅胶。
5.一种密封结构的制备方法，其特征在于，其包括：
将液态的硬胶材料与密封材料通过注射成型工艺形成所述硬胶材料基体与所述软胶密封件连接的如权利要求1至4中任一项所述的密封结构。
6.根据权利要求5所述的密封结构的制备方法，其特征在于，
将液态的所述硬胶材料和所述密封材料同时注入模具内，在120～180℃的温度下成型，所述硬胶材料形成所述硬胶材料基体，所述密封材料形成所述软胶密封件，且所述硬胶材料基体与所述软胶密封件无缝连接。
7.根据权利要求5所述的密封结构的制备方法，其特征在于，
注射成型的温度为120～180℃，优选地为130～170℃，更优选地为140～160℃。
8.根据权利要求5所述的密封结构的制备方法，其特征在于，
注射成型工艺是通过液态注射成型机进行的。
9.根据权利要求8所述的密封结构的制备方法，其特征在于，
将液态的所述硬胶材料与所述密封材料通过注射成型工艺形成所述硬胶材料基体与所述软胶密封件连接的所述密封结构之前还包括根据所述硬胶材料与所述密封材料的大小与种类调整所述注射成型机的成型压力。
10.一种水杯，其特征在于，包括：
水杯杯体；以及
如权利要求1所述的密封结构，且所述硬胶材料基体为螺纹杯盖，所述软胶密封件设置于所述螺纹杯盖与所述水杯杯体的抵接处。
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