CN108426046A - 一种用于气压阀的橡胶活门、气压阀及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于气压阀的橡胶活门、气压阀及制备方法。该橡胶活门，包括活门本体，活门本体上设有用于与相应阀座密封配合的橡胶垫，所述橡胶垫的密封端的端面上设置有氟塑料层。本发明提供的用于气压阀的橡胶活门，通过在橡胶垫上与金属阀座配合的端面上设置氟塑料层，避免了在低温下氟塑料与金属的粘连，使气压阀的打开压力恢复正常，大幅度提高了气压阀的合格率。

Description

一种用于气压阀的橡胶活门、气压阀及制备方法
技术领域
本发明属于气压阀领域，具体涉及一种用于气压阀的橡胶活门、气压阀及制备方法。
背景技术
气压阀是利用橡胶活门与阀座的配合来实现阀门开合的控制结构。公布号为CN106113489A的专利申请公开了一种排气包胶活门，包括活门本体和设于活门本体一端的密封槽，密封槽内硫化粘接有橡胶垫，工作时橡胶垫与阀座的气口配合来实现气口的密封或打开。
一些气压阀需要在-55℃左右的温度下使用，在这样的低温条件下，橡胶与金属材质的阀座会出现低温粘连的情况，导致气压阀的打开压力增大，造成气压阀的性能不合格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于气压阀的橡胶活门，从而解决低压阀在低温条件下使用时，活门的橡胶垫容易与金属阀座粘连的问题。本发明还提供了上述橡胶活门的制备方法及使用该橡胶活门的气压阀。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于气压阀的橡胶活门，包括活门本体，活门本体上设有用于与相应阀座密封配合的橡胶垫，所述橡胶垫的密封端的端面上设置有氟塑料层。
本发明提供的用于气压阀的橡胶活门，通过在橡胶垫上与金属阀座配合的端面上设置氟塑料层，避免了在低温下氟塑料与金属的粘连，使气压阀的打开压力恢复正常，大幅度提高了气压阀的合格率。
氟塑料层的厚度对低温抗粘连和密封性能有一定的影响，厚度过薄，其对低温抗粘连性的改善不明显，而厚度过大，可能影响活门的整体密封效果。从兼顾低温抗粘连和密封性能的方面出发，优选的，氟塑料层的厚度为0.01mm-0.1mm。进一步优选的，所述氟塑料层为聚四氟乙烯。
橡胶垫的材料选择对气压阀的密封性能也有一定影响。橡胶垫可选择丁腈橡胶、氟醚橡胶等。为进一步优化气压阀的低温密封性能，优选的，所述橡胶垫为氟醚橡胶。
为提高橡胶垫与活门本体的结合效果，优选的，活门本体上开设有密封槽，橡胶垫嵌设于密封槽内，所述密封槽为沿密封槽的槽口向槽底面方向直径逐渐增加的锥形。活门本体上还设有在阀门打开时与对应阀座上的气体通道连通并供气体通过的气体流道。
本发明的用于气压阀的橡胶活门的制备方法所采用的技术方案是：
一种用于气压阀的橡胶活门的制备方法，包括以下步骤：在设有橡胶垫的活门上，将氟塑料层粘接在橡胶垫的密封端的端面上。
为提高氟塑料层的粘接效果，优选的，粘接前，在所述氟塑料层的非粘接面上设置保护层，然后使用钠萘处理液对设置保护层的氟塑料层进行预处理。使用钠萘处理液对氟塑料层进行预处理，可在氟塑料层的粘接面上引入羟基、羰基、羧基等极性基团，从而便于与橡胶的粘接。
氟塑料层的厚度为0.01mm-0.1mm。由于氟塑料层的厚度不宜过大，为优化表面处理效果，优选的，钠萘处理液的质量含量组成为：钠2％-3％，萘20％-30％，溶剂为四氢呋喃。在所述氟塑料层的非粘接面上粘贴牛皮纸或涂刷过氯乙烯树脂形成所述保护层。所述预处理为浸泡处理，控制浸泡处理的温度为15-30℃，浸泡时间为5s-10s。
橡胶垫上与氟塑料的粘接面的表面粗糙程度对粘接效果也具有一定的影响，在一定程度范围内，其粗糙度越大，粘接效果越好。优选的，对橡胶垫上与氟塑料的粘结面进行表面粗化处理。表面粗化处理可采用磨削等常规手段，控制其表面粗糙度为Ra0.8即可。
为优化氟塑料与橡胶的粘接效果，优选的，所述粘接采用热硫化粘接粘合剂。该类粘合剂为市售常规商品，如可使用JQ-1胶液。进一步优选的，所述热硫化粘接粘合剂的固化条件是145-155℃、0.5-1MPa的条件下保压1-2min。
本发明的气压阀所采用的技术方案是：
一种气压阀，包括橡胶活门和阀座，所述橡胶活门包括活门本体，活门本体上设有用于与阀座密封配合的橡胶垫，所述橡胶垫的密封端的端面上设置有氟塑料层。
氟塑料层、密封槽、橡胶垫的优选方案与上述橡胶活门中氟塑料层、密封槽、橡胶垫的优选方案相同，在此不再详述。
本发明的气压阀，在常规橡胶活门的密封垫的密封端的端面上连接氟塑料层，其能够避免在-55℃的低温条件下出现橡胶活门与金属阀座的粘连情况，可大幅度提高气压阀的合格率。
附图说明
图1为本发明的橡胶活门的结构示意图；
图2为本发明的气压阀的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的气压阀的具体实施例1，如图1和图2所示，包括橡胶活门1和阀座4，阀座4上设置有气体流道，阀座4的下端面上设置有包围气体流道下端开口的环形下凸缘41，橡胶活门包括活门本体，活门本体的外周面上间隔开设有贯穿活门本体并沿上下方向延伸的长槽10，长槽10与阀座4的气体流道形成气压阀打开后的气体通道。活门本体上与阀座相对的端面上开设有密封槽，密封槽与环形下凸缘配合实现气压阀的密封或打开。密封槽为圆锥形，开口朝上的槽口的直径小于槽底面的直径，密封槽内硫化粘接有橡胶垫2，橡胶垫2的上端面与活门本体1的上端面平齐，橡胶垫为氟醚橡胶材料，橡胶垫的上表面上连接有聚四氟乙烯薄膜3，聚四氟乙烯薄膜3的厚度为0.03mm。
本发明的用于气压阀的橡胶活门的制备方法的具体实施例2，包括以下步骤：
1)对硫化粘接在活门本体的密封槽内的氟醚橡胶垫的上表面进行磨削，使该上表面(对合密封面)的表面粗糙度为Ra0.8；氟醚橡胶垫的上表面直径为6mm；
在聚四氟乙烯薄膜的一侧表面上粘贴牛皮纸形成保护层，向具有保护层的聚四氟乙烯薄膜浸入钠萘处理液中进行处理，钠萘处理液的温度为30℃，浸泡时间为10s，浸泡后取出聚四氟乙烯薄膜并用清水冲洗2min，通过清水冲洗将保护层去除，然后避光保存；聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.05mm；
钠萘处理液的质量含量组成为：Na 2％，萘20％，溶剂为四氢呋喃。
2)用无水乙醇将步骤1)处理后的聚四氟乙烯、橡胶垫的粘接面清洗干净，将聚四氟乙烯薄膜裁剪成直径7.5mm的毛坯，用JQ-1胶液均匀的涂覆于聚四氟乙烯薄膜的粘接面(与保护层相对的一侧表面)上，晾置45min，然后粘贴于氟醚橡胶垫的粘接面上，用电加热液压机在145℃温度下施加1MPa的压力，保压2min后卸压，完成粘接过程；
3)用刀片将氟醚橡胶垫外围的多余聚四氟乙烯薄膜清除干净，完成修整，即得橡胶活门。
本发明的用于气压阀的橡胶活门的制备方法的具体实施例3，与实施例2的步骤基本相同，区别仅在于氟醚橡胶垫的上表面直径为8.9mm，聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.07mm；步骤1)中，钠萘处理液的质量含量组成为：Na 3％，萘30％，溶剂为四氢呋喃。钠萘处理液的温度为20℃，浸泡时间为5s，浸泡后使用清水冲洗3min。步骤2)中，将聚四氟乙烯薄膜裁剪成直径10.2mm的毛坯，胶液涂覆后晾置50min，聚四氟乙烯薄膜粘贴于氟醚橡胶垫的粘接面后，在155℃温度下施加0.5MPa的压力，保压2min后卸压。
本发明的用于气压阀的橡胶活门的制备方法的具体实施例4，与实施例2的步骤基本相同，区别仅在于氟醚橡胶垫的上表面直径为12.5mm，聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.08mm；步骤1)中，钠萘处理液的质量含量组成为：Na 2.5％，萘25％，溶剂为四氢呋喃。钠萘处理液的温度为15℃，浸泡时间为10s，浸泡后使用清水冲洗1.5min。步骤2)中，将聚四氟乙烯薄膜裁剪成直径15mm的毛坯，胶液涂覆后晾置55min，聚四氟乙烯薄膜粘贴于氟醚橡胶垫的粘接面后，在150℃温度下施加0.8MPa的压力，保压1.5min后卸压。
在本发明的气压阀的其他实施例中，橡胶垫可以采用丁腈橡胶材料，密封槽可以为圆柱形，氟塑料层可以采用聚全氟乙烯、聚三氟氯乙烯等品种；橡胶活门的具体实施例与气压阀中橡胶活门的结构相同，在此不再详述。

Claims (10)

1.一种用于气压阀的橡胶活门，包括活门本体，活门本体上设有用于与相应阀座密封配合的橡胶垫，其特征在于，所述橡胶垫的密封端的端面上设置有氟塑料层。
2.如权利要求1所述的用于气压阀的橡胶活门，其特征在于，所述氟塑料层的厚度为0.01mm-0.1mm。
3.如权利要求1或2所述的用于气压阀的橡胶活门，其特征在于，所述氟塑料层为聚四氟乙烯。
4.如权利要求1所述的用于气压阀的橡胶活门，其特征在于，活门本体上开设有密封槽，橡胶垫嵌设于密封槽内，所述密封槽为沿密封槽的槽口向槽底面方向直径逐渐增加的锥形。
5.如权利要求1或2所述的用于气压阀的橡胶活门，其特征在于，所述橡胶垫为氟醚橡胶。
6.一种用于气压阀的橡胶活门的制备方法，其特征在于，在设有橡胶垫的活门上，将氟塑料层粘接在橡胶垫的密封端的端面上。
7.如权利要求6所述的用于气压阀的橡胶活门的制备方法，其特征在于，粘接前，在所述氟塑料层的非粘接面上设置保护层，然后使用钠萘处理液进行预处理。
8.如权利要求7所述的用于气压阀的橡胶活门的制备方法，其特征在于，钠萘处理液的质量含量组成为：钠2％-3％，萘20％-30％，溶剂为四氢呋喃。
9.如权利要求8所述的用于气压阀的橡胶活门的制备方法，其特征在于，所述预处理为浸泡处理，控制浸泡处理的温度为15-30℃，浸泡时间为5s-10s。
10.一种气压阀，包括橡胶活门和阀座，所述橡胶活门包括活门本体，活门本体上设有用于与阀座密封配合的橡胶垫，其特征在于，所述橡胶垫的密封端的端面上设置有氟塑料层。
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