CN109501424A - 一种ptfe复合密封垫片及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PTFE复合密封垫片及其制备工艺，包括：由PTFE车削板所构成的支承层，该支承层的厚度为0.8mm～1.2mm，优选厚度为1mm；以及与所述支承层侧面相邻的一层或多层PTFE密封层，该PTFE密封层由若干层PTFE微孔膜热压复合组成，每层PTFE微孔膜的厚度为0.01mm～0.03mm。本发明有效地解决了现有技术中所出现的泄漏问题。

Description

一种PTFE复合密封垫片及其制备工艺
技术领域
本发明涉及复合密封垫片，更具体地说，涉及一种PTFE复合密封垫片及其制备工艺。
背景技术
PTFE复合密封垫片具有耐高温性，可在-20℃～200℃环境中使用，耐强氧化剂、耐油、耐酸碱。通常用于高温，高真空及高压环境中，也适宜于油类环境。由于其具有各种优异的性能，所以PTFE复合垫片广泛地用于石油、化工、航空、航天等部门。
现有常用的PTFE复合密封垫片有两种：一种是PTFE车削板，主要采用PTFE悬浮料压制后烧结成圆柱体的预制坯料，然后将预制坯料放置到车床上进行车削成型；另一种是PTFE膨体垫片，主要采用若干层PTFE微孔薄膜(每层厚度在0.01mm～0.03mm)，在每层PTFE微孔薄膜涂上胶水后然后将每层PTFE微孔薄膜叠加复合成型。
流体的密封就是通过密封件和密封元件间的相互紧密接触，依靠密封元件的弹塑性变形，减小泄漏通道，以增加流动阻力来实现的。但是，上述的两种类型的密封垫片在使用过程中均会产生泄漏等不良现象，尤其是在高温高压的情况下，泄漏现象甚为严重。究其原因，第一种PTFE车削板与被密封件接触后，在遇到高温高压状况时，密封元件与被密封件接触面之间的间隙中产生泄漏，形成界面泄漏；而第二种PTFE膨体垫片其结构是由多层PTFE微孔膜复合组成，在遇到高温高压状况时，流体会通过PTFE微孔膜本体内部微孔而产生的渗透泄漏。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种PTFE复合密封垫片及其制备工艺，有效地解决了现有技术中所出现的泄漏问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，一种PTFE复合密封垫片，包括：
由PTFE车削板所构成的支承层，该支承层的厚度为0.8mm～1.2mm，优选厚度为1mm；以及
与所述支承层侧面相邻的一层或多层PTFE密封层，该PTFE密封层由若干层PTFE微孔膜热压复合组成，每层PTFE微孔膜的厚度为0.01mm～0.03mm。
所述支承层的密度为2.1g/cm3～2.2g/cm3。
所述PTFE密封层的密度为0.6g/cm3～0.8g/cm3。
另一方面，一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，包括以下步骤：
1)将PTFE微孔膜进行正反卷绕，后再进行双边固定；
2)将步骤1)所得PTFE微孔膜卷放置于热压复合机上进行第一次烧结、复合，后再进行第二次烧结、复合，形成PTFE密封层；
3)将步骤2)所得PTFE密封层分别贴合于支承层的两侧面，并再一同放置于热压复合机上进行第三次烧结、复合。
所述每层PTFE微孔膜的厚度为0.01mm～0.03mm，孔隙率为50％～90％。
所述第一次烧结、复合，具体为：
升温至250℃时，保温1小时；
升温至330℃～350℃时，烧结2小时。
所述第二次烧结、复合，具体为：
升温至350℃～390℃时，烧结2～3小时。
所述第三次烧结、复合，具体为：
升温至300℃～350℃时，烧结1～2小时。
所述复合压力均为0.01kg～3kg，升温速度均为10℃～20℃/min。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种PTFE复合密封垫片及其制备工艺，该PTFE复合密封垫片采用不同类型的PTFE进行复合制成，使其的密度可达0.9g/cm3～1.3g/cm3，具有非常好的耐化学性能、耐高温和耐磨性，同时其还具有非常好的抗蠕变性，在高温高压环境下也不会产生变形。且该PTFE复合密封垫片在制备工艺中又很好的杜绝了微孔渗透的现象，从而从根本上解决了现有技术中出现的界面泄漏和渗透泄漏现象。
附图说明
图1是现有PTFE膨体垫片复合前进行紧固的示意图；
图2是本发明PTFE复合密封垫片的横截面侧视图；
图3是本发明PTFE复合密封垫片制备工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图2所示，本发明所提供的一种PTFE复合密封垫片，包括：
由PTFE车削板所构成的支承层1，该支承层1的厚度为0.8mm～1.2mm，优选厚度为1mm；以及
与所述支承层1的两侧面相邻的一层或多层PTFE密封层2，该PTFE密封层2由若干层PTFE微孔膜通过热压复合组成，每层PTFE微孔膜的厚度为0.01mm～0.03mm。
较佳的，所述支承层1的密度在2.1g/cm3～2.2g/cm3之间，具有较高的硬度。
较佳的，所述PTFE密封层2的密度在0.6g/cm3～0.8g/cm3之间，具有一定的弹性。
请结合图3所示，本发明还提供了一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，包括以下步骤：
1)将PTFE微孔膜先进行正反卷绕，后再进行双边固定，现有的PTFE膨体垫片在热复合前，是先将若干层PTFE微孔膜叠加后，采用螺栓四边紧固(如图1所示)，而本发明工艺只需采用螺栓两边紧固即可；
2)将步骤1)所得PTFE微孔膜卷放置于热压复合机上进行第一次烧结、复合，后再进行第二次烧结、复合，形成PTFE密封层2，可直接省去现有技术工艺中的涂胶步骤；
3)将步骤2)所得PTFE密封层2分别贴合于支承层1的两侧面，并再一同放置于热压复合机上进行第三次烧结、复合，得到最终本发明的PTFE复合密封垫片。
较佳的，所述每层PTFE微孔膜的厚度在0.01mm～0.03mm之间，孔隙率在50％～90％之间。
较佳的，所述PTFE微孔膜卷放置于热压复合机上进行第一次烧结、复合时，具体为：
将热压复合机上的上、下模板升温至250℃时，保温1小时；
再将热压复合机上的上、下模板升温至330℃～350℃时，烧结2小时。
较佳的，所述PTFE微孔膜卷放置于热压复合机上进行第二次烧结、复合，具体为：
将热压复合机上的上、下模板升温至350℃～390℃时，烧结2～3小时。
较佳的，所述将PTFE密封层2分别贴合于支承层1的两侧面，并再一同放置于热压复合机上进行第三次烧结、复合，具体为：
将热压复合机上的上、下模板升温至300℃～350℃时，烧结1～2小时。
较佳的，所述三次复合压力均为0.01kg～3kg，热压复合机上的上、下模板升温速度均为10℃～20℃/min。
综上所述，本发明的PTFE复合密封垫片具有非常好的耐化学性能、耐高温和耐磨性，同时其还具有非常好的抗蠕变性，在高温高压环境下也不会产生变形，特别适用于化工领域。且本发明的PTFE复合密封垫片制备工艺比现有技术的制备更加自动化，从而节省了劳动力。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种PTFE复合密封垫片，其特征在于，包括：
由PTFE车削板所构成的支承层，该支承层的厚度为0.8mm～1.2mm，优选厚度为1mm；以及
与所述支承层侧面相邻的一层或多层PTFE密封层，该PTFE密封层由若干层PTFE微孔膜热压复合组成，每层PTFE微孔膜的厚度为0.01mm～0.03mm。
2.如权利要求1所述的一种PTFE复合密封垫片，其特征在于：所述支承层的密度为2.1g/cm3～2.2g/cm3。
3.如权利要求1所述的一种PTFE复合密封垫片，其特征在于：所述PTFE密封层的密度为0.6g/cm3～0.8g/cm3。
4.一种如权利要求1-3任一项所述PTFE复合密封垫片的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将PTFE微孔膜进行正反卷绕，后再进行双边固定；
2)将步骤1)所得PTFE微孔膜卷放置于热压复合机上进行第一次烧结、复合，后再进行第二次烧结、复合，形成PTFE密封层；
3)将步骤2)所得PTFE密封层分别贴合于支承层的两侧面，并再一同放置于热压复合机上进行第三次烧结、复合。
5.如权利要求4所述的一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，其特征在于：所述每层PTFE微孔膜的厚度为0.01mm～0.03mm，孔隙率为50％～90％。
6.如权利要求4所述的一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，其特征在于：所述第一次烧结、复合，具体为：
升温至250℃时，保温1小时；
升温至330℃～350℃时，烧结2小时。
7.如权利要求4所述的一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，其特征在于：所述第二次烧结、复合，具体为：
升温至350℃～390℃时，烧结2～3小时。
8.如权利要求4所述的一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，其特征在于：所述第三次烧结、复合，具体为：
升温至300℃～350℃时，烧结1～2小时。
9.如权利要求6-8任一项所述的一种PTFE复合密封垫片的制备工艺，其特征在于：所述复合压力均为0.01kg～3kg，升温速度均为10℃～20℃/min。
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