CN113167385A - 密封元件和制造密封元件的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种密封元件及其制造方法。该密封元件具有用于提供对于接触表面的密封的密封表面。烧结的PTFE薄膜连接到弹性体主体并限定密封表面，该密封表面特别适用于动态密封。密封薄膜包含润滑颗粒材料。

Description

密封元件和制造密封元件的方法
发明领域
本发明涉及包括聚四氟乙烯和弹性体的密封件，特别是动态密封件，以及它们的制造方法。
背景技术
在机械系统中，例如在泵中，在旋转轴，阀门等周围的运动部件之间经常需要动态密封件。密封材料不仅必须能够阻挡或防止流体从密封件的一侧流到另一侧，而且为了合适的工作寿命，还需要在不会引起相对表面过度磨损的情况下起到该作用。在许多应用中，运动部件之间的摩擦损失也是不希望的。
例如，在汽车工业中，希望减少由于摩擦引起的寄生能量损失，以提高车辆的燃料效率。在运动或旋转部件(例如常见于冷却系统，燃料系统和润滑系统的泵和阀门中的部件)之间需要弹性动态密封件的情况下，这尤其具有挑战性，这是因为这些应用中使用的弹性体具有固有的高表面摩擦。
一种方法是将弹性体材料与相对润滑的材料结合使用。
US 4,133,927(Tomoda)描述了橡胶和多孔PTFE层的复合材料，描述了这些材料具有低摩擦阻力，并有潜力用于密封材料，带，阀门，泵等。Tomoda描述了以PTFE“纸”或单轴膨胀的PTFE材料的形式使用PTFE，PTFE“纸”是通过刮削PTFE泡沫获得的薄膜。
自20世纪70年代以来，例如基于US 3,644,916(戈尔)，就已经知道在密封材料中使用PTFE聚合物。戈尔描述了ePTFE带的原纤维结构，其相对于未膨胀形式的PTFE较低的比重，以及生产ePTFE带的加工温度，压力和拉伸程序。在US 3,315,020中描述了原纤维结构，在US 3,002,770中描述了烧结，其报道了PTFE的烧结温度为620°F或326.7℃，在该温度下PTFE从结晶状态变为无定形状态。戈尔进一步描述，如果PTFE在环境条件下膨胀，其在释放张力时会发生弹性反应，因此，在双轴或单轴膨胀/张紧的情况下，将加热引导至200℃以上，但是低于342℃，优选引导到约300℃。
US 7658387(Park)描述了一种由可加工橡胶形成的动态密封件，该可加工橡胶包括硫化的弹性体材料和分散在其中的填充剂粉末，例如PTFE。任选地，可以包括一种或多种其他功能性填充剂。
尽管之前已经知道涂覆有PTFE的弹性体制品，但是它们的困难在于将PTFE粘合到弹性体上。此外，PTFE涂覆的弹性体通常不涉及高磨损动态密封应用，例如在泵，发动机等中的应用。
因此，仍然需要改进的密封件，特别是用于动态密封应用。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种密封元件，其具有用于提供对于接触表面的密封的密封表面，该密封元件包括：
包含弹性体材料的弹性体主体；和
烧结的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，其连接到弹性体主体并限定密封表面；
该薄膜的厚度在约25微米至200微米之间，并且该薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料，并且厚度在约25微米至200微米之间。
在使用中，在接触表面与密封表面之间施加压力的情况下，密封元件限制或阻止流体在密封元件与接触表面之间通过。
烧结的PTFE薄膜的厚度可以在约25μm至150μm之间，在约25μm至100μm之间，在约25μm至75μm之间，或在约35μm至75μm之间。
密封元件在密封表面处具有动态摩擦系数(CoF)，该动态摩擦系数显著低于弹性体材料的动态摩擦系数。密封表面上的低摩擦系数是由薄膜提供的。在密封元件的使用寿命内，密封表面上的动态摩擦系数优选小于0.5，更优选小于0.4，最优选小于0.3。为了在密封件的使用寿命内在密封表面处提供低的CoF，薄膜要耐磨损，以使沿着密封表面的薄膜层绝不会完全磨穿到橡胶体。在PTFE薄膜中加入润滑材料可显著延长密封元件的磨损寿命，并且不会过分损害密封表面的低摩擦性能。这在动态密封应用中特别有利。
烧结的PTFE薄膜足够薄且柔顺，可提供所需的密封性。
烧结的PTFE薄膜能够顺应所需的密封表面形状和构造，并且能够与弹性体主体一起变形。该性质可以被称为“可模制性”；即在橡胶成型工艺中无需对薄膜进行任何预成型就可以将薄膜成形或成型为模制部件的几何形状的能力。
烧结的PTFE薄膜可以具有与密封表面相同的尺寸，或者可以延伸超过密封表面。也就是说，烧结的PTFE薄膜的一部分可以限定密封表面，或者整个烧结的PTFE薄膜可以限定密封表面。
烧结的PTFE薄膜的厚度可以通过密封元件(通过垂直于密封表面的密封薄膜)的横截面的SEM图像作为垂直于烧结的PTFE薄膜的外表面的在所述外表面和与相邻层或材料的边界之间的距离来测量。
在所述烧结的PTFE薄膜直接连接到弹性体主体的情况下，厚度是薄膜的外表面到烧结的PTFE薄膜与主体的弹性体材料之间的边界的距离。在所述烧结的PTFE薄膜通过一个或多个中间层或材料(例如粘合剂)连接到弹性体主体的情况下，厚度则是烧结的PTFE薄膜的外表面到烧结的PTFE薄膜和相邻的中间层或材料之间的边界的距离。
应当理解，由于薄膜本身的制造方法和/或密封元件的制造方法，本文公开的烧结的PTFE薄膜的厚度可能存在一定程度的变化。薄膜厚度的标准偏差可以在低至平均(均值)厚度的约1-2％到平均厚度的约10％，15％，20％或25％的范围内变化。
因此，烧结的PTFE薄膜的厚度可以是从至少500倍放大的SEM图像中获取的至少10个测量值计算的平均厚度。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜可包含润滑颗粒材料的分散体。例如，该薄膜可以由PTFE材料形成，该PTFE材料是通过将润滑颗粒材料和PTFE粉末均匀混合并压缩或挤出该混合物而获得的。
可以通过任何已知的分析方法来确定限定密封表面的PTFE薄膜中的润滑颗粒材料的量。
可以使用的一种方法是密封元件的横截面的能量色散X射线光谱成像(EDS成像)，下面将会详细说明。
可以使用另一种已知的方法，即TGA方法(热重分析)，以确定PTFE薄膜中的润滑颗粒材料的量。本领域技术人员可以使用其他方法。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜可包含约10重量％至40重量％，约10重量％至30重量％或约10重量％至20重量％的润滑颗粒材料。
润滑颗粒材料可均匀地分布在限定密封表面的整个所述烧结的PTFE薄膜中。
润滑颗粒材料在限定密封表面的烧结的PTFE薄膜的整个厚度上可能会在某种程度上不均匀地分布。
在一些实施方式中，在烧结的PTFE薄膜的厚度的一小部分上延伸的所述烧结的PTFE薄膜的表面区域可以包含比在所述薄膜的厚度的其余主要部分中存在的更低比例的润滑颗粒材料。该一小部分可以小于5微米，或小于2微米，或小于或大约1微米。
换句话说，在一些实施方式中，密封表面可以包含比所述薄膜的整个厚度上存在的更低比例的润滑颗粒材料。
所述不均匀分布例如可以通过密封表面的EDS成像与从限定密封表面的烧结的PTFE薄膜的横截面获得的EDS成像的比较来证明。
密封表面处润滑颗粒材料的比例与整个薄膜厚度上润滑颗粒材料的比例之比可以由垂直于密封表面测得的碳与氟之比(C:F)与烧结的PTFE薄膜整个厚度上测得的C:F比之间的比值。
C:F比的比值可以小于或等于0.8；小于或等于0.7，或者小于或等于0.6。
因此，本发明扩展到一种密封元件，其具有用于提供对于接触表面的密封的密封表面，该密封元件包括：
包含弹性体材料的弹性体主体；和
烧结的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，其连接到弹性体主体并限定密封表面；
该薄膜的厚度在约25微米至200微米之间，其中垂直于烧结的PTFE薄膜的密封表面测得的碳(C)：氟(F)比与垂直于烧结的PTFE薄膜的厚度测得的C:F比之间的比值小于或等于0.8；小于或等于0.7；小于或等于0.6。
相反，在一些实施方式中，在烧结的PTFE薄膜的厚度的一小部分上延伸的所述烧结的PTFE薄膜的表面区域可以包含比在所述薄膜的厚度的其余主要部分中存在的更高比例的润滑颗粒材料。C:F比的比值可以例如大于或等于0.6；大于或等于0.7，或者大于或等于0.8。
不管润滑颗粒材料在密封元件的烧结的PTFE薄膜中的分布如何，密封元件都可以由具有润滑颗粒材料的另一种分布(例如，其均匀分散体)的烧结的PTFE薄膜或PTFE薄膜制成。在一些实施方式中，制成密封元件的PTFE薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料。因此，本发明扩展到一种密封元件，其具有用于提供对于接触表面的密封的密封表面，该密封元件包括：
包含弹性体材料的弹性体主体；和
烧结的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，其连接到弹性体主体并限定密封表面；
该薄膜的厚度在约25微米至200微米之间，并且该薄膜由包含约5重量％至40重量％或5重量％至25重量％润滑颗粒材料的PTFE材料形成。
措辞“由……形成”指的是用于制造随后连接到主体的PTFE薄膜的起始材料。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜可以包括刮削PTFE(即，由PTFE材料切割的薄膜)，浇铸PTFE，膨胀PTFE或挤出PTFE(例如，PTFE带)。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜可以是膨胀PTFE(ePTFE)薄膜。
限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜可以是单轴或双轴膨胀的。
ePTFE薄膜或膜可以包括互连的结和原纤维的多孔微结构。孔限定在结和原纤维之间。
限定密封表面的烧结的ePTFE膜的孔隙率小于或等于25％。
在一些实施方式中，孔隙率小于或等于20％，15％或12％。在一个实施方式中，孔隙率小于20％。
如本领域已知的并且在戈尔(Gore)的文献中公开的，可以通过在低于PTFE的晶体熔化温度下，使(基本上无孔的)PTFE带或薄膜在一个或两个方向上膨胀(通常在250摄氏度左右进行膨胀)来形成ePTFE。可以在每个膨胀方向上进行多个扩展步骤。可以通过改变膨胀步骤的温度和/或速率以及膨胀步骤的总量和膨胀步骤的次数来调节物理性质。
在保持膜或薄膜尺寸不变的情况下，可以通过加热到高于PTFE的晶体熔化温度(约327℃)以上来“烧结”ePTFE材料(也称为无定形锁定)。所产生的相变增大了形成结和原纤维的PTFE的密度，但是总的多孔微结构基本不变。
烧结的PTFE的特征是通过差示扫描量热仪(DSC)(仪器型号Q2000)测得的晶体熔化温度约为327℃。未烧结的PTFE的晶体熔化温度约为345℃。DSC Q2000以10摄氏度/分钟的温度上升速率运行。当扫描显示吸热峰从约345℃到325℃下降了近20度时，样品被认为是“烧结的”。
烧结可能与ePTFE强度的增加有关。烧结可增加薄膜的耐磨性。
尽管烧结可以明显延长薄膜的磨损寿命，但是不会过度损害密封表面的低摩擦性能。这在动态密封应用中特别有利。
烧结的PTFE膜的限定密封表面的至少一个表面可以是多孔的。
可以通过激光或化学蚀刻等对烧结的PTFE薄膜(例如刮削的，浇铸的或挤出的薄膜)的表面进行处理以提供孔隙率。可以在烧结之前或之后提供这种处理。或者，如上所述，所述薄膜可以包含ePTFE。
多孔表面可有助于薄膜与相邻材料(例如粘合剂或弹性体主体的材料)之间的粘结。多孔薄膜表面可以提供可粘结的表面，即，多孔表面对于与弹性体主体的粘附具有增强的亲和力。在一些实施方式中，粘合剂可以渗入孔并由此提高粘附性。
在一些实施方式中，主体的弹性体材料可以渗入孔。
多孔PTFE薄膜可以改善薄膜的成型和贴合性能。
密封表面可以是多孔的，例如在包含限定密封表面的烧结的ePTFE的实施方式中。密封表面的孔隙率可以最小或接近无孔，以实现PTFE薄膜的低CoF性质。
限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜可例如具有在约10％至30％范围内的孔隙率，和约0.15至0.4的CoF。孔隙率可以在约18％或20％至25％之间，CoF可以在约0.18至0.33之间。孔隙率可以在约10-15％之间，CoF可以在约0.18至0.27之间，或者在约0.18至0.22之间。
在包括烧结的ePTFE薄膜的实施方式中(该烧结的ePTFE薄膜限定密封表面和/或与弹性体主体相邻，例如，在下面将进一步详细讨论的包括中间薄膜或膜的实施方式中)，弹性体材料(或粘合剂，视情况而定)可以部分渗透薄膜的厚度，即，使得薄膜包括与弹性体主体相邻的渗透区域以及与密封表面相邻的未渗透区域，在所述渗透区域中，在ePTFE薄膜的孔中存在弹性体材料。弹性体材料或粘合剂可渗透到5-10微米，或1-10微米或1-5微米的深度，其中薄膜的大部分厚度是未渗透的。如同薄膜本身的厚度一样，将理解的是，渗透深度在所述薄膜上可以变化。
密封元件可包括在限定密封表面的烧结的PTFE薄膜与弹性体主体之间的至少一个中间层。
密封元件可以包括至少一个中间热塑性层。热塑性层可以包括FEP，PFA，PVDF或类似的材料。
密封元件可以包括中间粘合剂层。粘合剂层可以由诸如硅酮或弹性体材料(其组成可以与主体的组成相同或不同)的柔性粘合剂层形成。通常，粘合剂以可流动形式(例如，未固化或部分固化，或与溶剂混合等)施加，从而当在密封元件的制造期间进行加热和/或压缩时，粘合剂可以渗入相邻层的任何孔。
限定密封层的烧结的PTFE薄膜和所述中间层或各中间层(所述一个中间层，或者对于包括多个中间层的情况，是所述多个中间层中的各个中间层)的总厚度可以在约30微米至250微米之间，在约30微米至100微米之间，或在约30-80微米之间，或在约30-50微米之间，或在约50-150微米之间。
例如，在一些实施方式中，密封元件可以包括多层层压体，该多层层压体包括限定密封表面的烧结的PTFE薄膜和至少一个中间层。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜本身可以是多层层压体。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜和至少一个中间层可以相同或不同。实际上，密封元件可包括不止一个中间层，并且任选地包括不止一种类型的中间层。
多层层压体可包括限定密封表面的烧结的PTFE薄膜和与弹性主体相邻的多孔PTFE(例如ePTFE)中间薄膜层。多孔PTFE中间薄膜层可具有渗透区域，其中弹性体材料存在于孔中，并且该渗透区域可至少部分地延伸穿过中间薄膜层的厚度。
例如，密封元件可以包括无任何颗粒材料或填料的中间PTFE薄膜层，例如天然的中间ePTFE薄膜层。所述至少一个中间ePTFE薄膜层可以是烧结的或未烧结的，可以具有与限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜不同的孔隙率、厚度、密度和/或平均孔径。
例如，限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜可以具有较高的密度和/或较低的平均孔径，以便为动态密封件提供合适的密封表面。然而，至少一个中间ePTFE薄膜层可以具有较大的平均孔径和/或较低的密度，以便在使用中连接到弹性体主体。
限定密封表面的烧结的PTFE薄膜和所述中间层可以在热和/或压力的作用下熔合在一起。粘合剂也可以用于将多层层压体的多个薄膜结合在一起。
烧结的PTFE薄膜可以与另外的薄膜层进行层压(在与弹性体主体结合之前或期间)。烧结的PTFE薄膜可以被构造为提供密封表面，而另外的薄膜层可以被构造为中间薄膜层，以提供与弹性体主体的牢固结合。
可以根据特定要求选择存在的任何ePTFE薄膜的孔隙率。例如，最终将限定密封表面的烧结的PTFE薄膜的孔隙率小于25％，而孔隙率大于25％的ePTFE薄膜可用于形成与弹性体主体结合的结合层。应当理解，在制造之前，各薄膜的孔隙率可以明显更高，例如高于约75％，80％或85％，并且可以被选择以提供密封元件的期望的孔隙率。
还可以根据特定要求选择存在的任何ePTFE薄膜的孔径。例如，可能需要较大的平均孔径以促进粘合剂或弹性体的进入，以结合至弹性体主体。
例如，对于某些高磨损应用，可能希望密封表面由相对高密度的PTFE或ePTFE材料(即，高于约0.6或0.7g/cm3；低于约1.5g/cm3或低于约1.0g/cm3)限定。孔隙率随着密度的增加而降低。
然而，与弹性体主体相邻的较低密度(例如，低于约0.5g/cm3)的ePTFE膜可促进弹性体材料渗透到孔中。
多孔中间薄膜层，例如中间ePTFE薄膜层，通常可以如上所述包括渗透区域和未渗透区域，或者在某些实施方式中，根据具体情况，基本上所有中间ePTFE薄膜层都可以被弹性体材料或粘合剂渗透。
必须理解的是，在制造密封元件的过程中，弹性体材料可能在某种程度上不均匀地渗透到ePTFE薄膜的孔中。另外，如上所述，至少在某种程度上，ePTFE本身的厚度可以在整个薄膜上改变。因此，渗透区域的厚度占薄膜厚度的比例可以变化。此外，弹性体材料的渗透程度(指的是孔的填充比例)可能随深度而降低。
而且，如本文所公开的，弹性体材料可以包括多种组分，并且每种组分渗透到膜中的速率可能在某种程度上有所不同。可以将弹性体材料与所述ePTFE薄膜组合作为前体制剂。前体制剂可以包含未固化或部分固化形式的弹性体材料，并且/或者其一种或多种组分可以以悬浮液或溶液的形式存在。组分在多孔ePTFE微结构中的扩散或流动速率可能会有所不同。此外，包括多种组分的弹性体材料的熔体的各组分的扩散或流动速率可以不同。因此，组成梯度可能存在于渗透区域的弹性体材料中，并且相应的组成梯度也可能延伸到弹性体主体中。
在具有一个或多个ePTFE薄膜的实施方式中，所述ePTFE薄膜或各ePTFE薄膜可以至少部分地被致密化。
致密化是一种下述的过程：其中在压缩和任选地升高温度作用下，ePTFE的多孔微结构至少部分地塌陷。在制造过程中，例如在注入或压缩模制和/或层压过程中，可能发生部分致密化。
致密化导致与起始材料相比，ePTFE孔隙率降低，并且在ePTFE薄膜的情况下，致密化导致与起始材料相比，厚度减小。
在ePTFE薄膜或层的未渗透区域中的致密化可能大于在渗透区域中的致密化。在一些实施方式中，渗透区域可以是基本上不致密的(即，与渗透之前的膜相比，多孔微结构可以大致保持不变)。
在限定密封表面的烧结的PTFE薄膜为ePTFE的情况下，在限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜的厚度上，致密化可能通常随着距密封表面的距离而减小。
部分致密的ePTFE薄膜可能会保留一些残留的孔隙(例如，通过优先流动路径)。这可以允许在制造过程中产生的任何气体通过密封表面逸出。这样的气体可以在模制期间被弹性体材料(或其前体)的流动前沿所替代，可以在固化反应期间产生，和/或在弹性体材料的固化、凝固或干燥期间可以蒸发溶剂或其他挥发性组分。通过密封表面(即，通过限定密封表面的烧结的PTFE薄膜，以及任选的一个或多个其他ePTFE中间薄膜层)逸出这样的气体可以帮助避免或至少限制在密封表面处形成气泡。除了保持密封件表面的平面性和/或光滑度之外，这种渗透性还可以避免随之而来的脆性和机械性能的损失。
ePTFE薄膜，特别是限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜的总致密化程度可以约为60％，70％，75％或80％(通过与制造密封元件之前相比，薄膜厚度的变化来测量)。
部分致密化的ePTFE的残余孔隙率可小于25％。
密封元件可用于形成各种密封件，包括动态密封件或静态密封件，例如O形圈，O形圈凸台密封件，活塞环，隔膜密封件，刮油密封件等，或垫片，例如薄板垫片，坎普罗菲尔(kammprofile)垫片(即带凹槽的金属或锯齿形垫片)，鱼骨垫片，法兰垫片等。
密封元件可以用作液压泵、阀、热管理模块、变速器、齿轮箱、发动机、电动机、压缩机、液压缸或气压缸等的密封件。
密封元件可以包括任何合适的形状或构造的密封表面，并且可以包括弯曲的(向外弯曲的或向内弯曲的)区域和/或平坦的区域。密封表面可以是连续的或不连续的。
密封元件可包括两个或更多个或多个密封表面。
密封薄膜可以连接到弹性体主体的一个或多个外表面的一部分或全部上。
密封元件可以用于形成动态密封件；即在使用中，接触表面相对于密封表面滑动。可以在机构的运动部件之间，例如在阀座和阀构件之间，或者在旋转部件之间，例如在流体泵中，设置动态密封件。动态密封件必须具有足够低摩擦的密封表面，以允许机械部件之间运动，而又不会引起接触表面的过度磨损，但是对于所涉及的部件，还要具有合适的磨损寿命，可能长达数月，或者在某些情况下甚至是数年。
密封元件的大部分物质可以是弹性体主体，特别是至少75重量％，至少85重量％，或至少95重量％的弹性体主体，其余的物质是限定密封表面的烧结的PTFE薄膜，和任选的一个或多个中间薄膜层。
弹性体材料的主要组分通常也由一种或多种弹性体构成。一种或多种弹性体可以构成弹性体材料的大于80重量％，大于90重量％，或大于95重量％。其他成分也可以作为次要组分存在于弹性体材料中，例如用于改变冲击强度、拉伸强度、抗剪强度、剪切模量和/或其他机械性能的填料，用于改变耐化学性的添加剂和/或涂料，以及本领域已知的着色剂和/或质量改进剂。
弹性体材料可以包括任何合适的一种或多种弹性体，包括热塑性或交联的(固化的)弹性体。弹性体材料可以包含不饱和基础聚合物，饱和基础聚合物或两者，并且可以用硫或与非硫交联剂进行硫化。合适的弹性体的例子包括单独或组合使用的天然橡胶(聚异戊二烯)，丁二烯，乙烯-丙烯(EPR或EPM)，乙烯-丙烯-二烯(EPDR或EPDM)，苯乙烯-丁二烯(SBR)，异丁烯，聚氨酯，丙烯酸类或腈(丙烯腈-丁二烯，即ABR)，卤化腈，氯弹性体(如氯丁二烯)，(全)氟弹性体，硅酮，氟硅酮，表氯醇橡胶，聚醚嵌段酰胺(PEBA)，氯磺化聚乙烯(CSM)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)等。
可以以粉末形式或以微纤维形式提供润滑颗粒材料(通过这种形式，可以包括在纤维的整个长度上(但不一定沿着纤维的长度)具有微米级尺寸的纤维)。润滑颗粒材料可以包括微米颗粒和/或纳米颗粒(这些术语根据它们的常规IUPAC定义使用)。
润滑颗粒材料的粒度可以在约5μm至20μm之间。在石墨颗粒材料的实施方式中，粒度可以在约6.5μm至19μm之间。
润滑颗粒材料可以包括碳基组分，例如石墨，木炭，炭黑[由碳化过程(例如不完全燃烧或热解)形成的烟炱状材料]，或由合成或天然有机材料(例如木材，生物质，塑料等)的碳化形成的任何其他合适的颗粒碳基组分。
润滑材料可以基本上由石墨组成，或由石墨与一种或多种颗粒碳基组分的混合物组成。
润滑颗粒材料可包括润滑矿物，例如滑石，粘土，或任何其他合适的无机组分，例如层状硫化物组分(例如，MoS2)或无机聚合物组分，例如聚硅酸盐或聚铝酸盐组分。
润滑材料可以包含一种或多种这样的组分。
在一个实施方式中，烧结的PTFE薄膜包含润滑颗粒材料和至少一种另外的颗粒或纤维材料。另外的颗粒或纤维材料可以选自下组：玻璃纤维，玻璃粉末，二氧化硅，二氧化钛，聚醚醚酮(PEEK)，聚苯硫醚(PPS)。
密封表面可具有小于0.5，小于0.4或小于0.3的动态摩擦系数。“动态摩擦系数”是运动中的物体相对于表面的摩擦阻力的因数(不同于静态摩擦系数)，其测量值根据ASTMD3702在24小时后获得。通常，本发明的密封件的动态摩擦系数将在工业上可获得的含氟聚合物，例如天然PTFE，PVDF，fPEPP等的范围内。
根据ASTM D3702测量的限定密封表面的烧结的PTFE薄膜的总磨损速率可小于0.1微米/小时，或小于0.07微米/小时，或小于0.05微米/小时。
PTFE薄膜，特别是ePTFE薄膜，有利地具有高的断裂伸长率，以使其能够承受在密封元件的制造过程中施加的力。例如，在注射或压缩成型期间，限定密封表面的烧结的PTFE薄膜必须在弹性体材料或其前体的液压下抗破裂。
用于形成限定密封表面的烧结的PTFE薄膜的薄膜可在至少两个正交方向上具有至少50％或至少60％的断裂伸长率。断裂伸长率可以在约10-100％之间，或在约15-90％之间，或在约20-85％之间。断裂伸长率可以大于100％或大于125％。
然而，应理解，例如，如果ePTFE薄膜在每个方向上的膨胀情况不同，则给定薄膜的断裂伸长率等在每个方向上可以不同。薄膜的断裂伸长率、厚度、孔隙率等指的是薄膜形成为密封元件的一部分之前的性质。
本发明的第二方面是用于制造密封元件的烧结的ePTFE薄膜，该薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料，并且具有约25微米至700微米的厚度。
烧结的ePTFE薄膜可以是单轴或双轴膨胀的。
厚度可以在约25微米至500微米之间，或在25微米至300微米之间。
烧结的ePTFE薄膜的质量/面积可以在约50-200g/m2之间，或在约50-150g/m2之间，或在约75-150g/m2之间。
烧结的ePTFE薄膜可形成多层(即两层或更多层)层压体的一部分。
因此，在第三方面，本发明扩展到用于制造密封元件的多层层压体，该层压体包括连接到至少一个另外的薄膜层的烧结的ePTFE薄膜，该烧结的ePTFE薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料，并且具有约25微米至700微米之间的厚度。
如本文所公开的，在使用中的烧结的ePTFE薄膜形成其他方面的密封元件的密封层，而另外的薄膜层可以被优化用于其他目的，例如结合到弹性体主体，或辅助另外的薄膜层之间的结合。
层压体的总厚度可以在25微米至700微米之间。在一些实施方式中，旨在限定密封元件的密封表面的烧结的ePTFE薄膜占多层层压体的总厚度的至少50％或至少75％。
烧结的ePTFE薄膜和至少一个另外的薄膜层可以相同或不同。例如，至少一个另外的薄膜可以是PTFE或ePTFE，并且没有任何颗粒材料或填料。至少一个另外的ePTFE薄膜可以具有与ePTFE密封薄膜不同的孔隙率、厚度、密度和/或平均孔径。至少一个另外的PTFE薄膜可以是烧结的或未烧结的。至少一个所述另外的薄膜可以是热塑性薄膜层。
烧结的ePTFE薄膜和至少一个另外的薄膜层可以在热和/或压力的作用下熔合在一起。粘合剂也可以用于将薄膜连接在一起。烧结可以在层压之前或之后进行。
润滑颗粒材料可以包含石墨或基本上由石墨组成。
可以将所述烧结的ePTFE薄膜或包括所述烧结的ePTFE薄膜的多层层压体与弹性体材料组合，所述弹性体材料形成弹性体主体，并连接至所述薄膜或多层层压体，以形成密封元件。在面对弹性体主体的层是ePTFE层的情况下，薄膜或层压体可以在渗透区域(在渗透区域中，弹性体材料渗入相邻薄膜的多孔微结构)连接到弹性体。
在第四方面，本发明扩展到一种制造密封元件的方法，该密封元件具有弹性体主体和用于提供对于接触表面的密封的密封表面，该方法包括：
提供烧结的PTFE薄膜，该烧结的PTFE薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料；
将烧结的PTFE薄膜放置在模腔表面的至少一部分上；和
将弹性体材料引入模腔中以包覆模制该烧结的PTFE薄膜并形成密封元件，其中该烧结的PTFE薄膜连接至该弹性体主体，并且厚度在约25微米至200微米之间，其中该烧结的PTFE薄膜限定了密封表面。
在烧结的PTFE薄膜包括ePTFE薄膜或由ePTFE薄膜组成的实施方式中，包覆模制之前的厚度可以在约25微米至700微米之间。在包覆模制期间，ePTFE薄膜可变得至少部分致密化，使得限定密封元件的密封层的烧结的ePTFE薄膜的厚度具有约25微米至200微米之间的厚度。
在一些实施方式中，例如，其中烧结的PTFE薄膜被刮削或浇铸或挤出，该薄膜的厚度在包覆模制过程中可能不会发生变化，因此起始厚度可以在约25微米至200微米之间。
在第五方面，本发明扩展到一种制造密封元件的方法，该密封元件具有弹性体主体和用于提供对于接触表面的密封的密封表面，该方法包括：
提供根据本文公开的第三方面和其他方面的多层层压体；该多层层压体包括烧结的PTFE薄膜，该烧结的PTFE薄膜包含约5重量％至40w重量％的润滑颗粒材料；
将多层层压体放置在模腔表面的至少一部分上，并使烧结的PTFE薄膜面向模腔表面；和
将弹性体材料引入模腔中以包覆模制该多层层压体并形成密封元件，其中该多层层压体连接至弹性体主体，并且其中其烧结的PTFE薄膜限定了密封表面，并具有约25微米至200微米之间的厚度。
如本文所公开的，烧结的PTFE薄膜或多层层压体可以是透气的和/或多孔的。
气体可渗透的烧结的PTFE薄膜或多层层压体可在模制期间促进气体流过薄膜或层压体(以及在一些实施方式中，使主体的弹性体材料或粘合剂固化或干燥)。这降低了破裂，起泡等风险。
在提供面向模具或腔体的多孔表面的实施方式中，在包覆模制过程中(即，远离模具表面)，烧结的PTFE薄膜或多层层压体可能会被弹性体材料渗透，从而形成与弹性体主体相邻的渗透区域。至少部分地，弹性体材料和膜之间的紧密界面将密封薄膜连接至弹性体主体。
以这种方式，在一些实施方式中，可以将烧结的PTFE薄膜或多层层压体直接连接到弹性体主体，而不需要使用粘合剂。
该方法可以包括将弹性体材料以前体材料形式引入模腔中。
该方法可以进一步包括处理前体制剂以形成弹性体材料。
前体制剂的处理可以包括干燥，凝固(setting)和/或固化。
前体制剂可例如包括未固化或部分固化形式的弹性体材料，并且该方法可包括使前体制剂固化。
因此，该方法可以包括对烧结的PTFE薄膜或多层膜的孔进行渗透，然后固化(或以其他方式处理)以“原位”形成弹性体材料。可以在模腔内进行固化或处理。
固化可包括例如通过硫化来使聚合物质或低聚物质交联。固化可以包括前体制剂内的单体或低聚物质的聚合或进一步聚合。
前体制剂可包含弹性体材料或其前体物质的溶液。前体制剂可包含弹性体材料或其前体物质的悬浮液或分散体。因此，该方法可以包括干燥以去除溶剂。
前体制剂的处理可以包括加热，例如以促进干燥和/或固化。
在一些实施方式中，该方法可以包括用烧结的PTFE薄膜或多层层压体，然后用至少一个另外的薄膜层作为模腔表面的至少一部分的衬里。还可以提供一个或多个中间粘合剂层。
该方法可以包括任何合适的包覆模制方法，包括注射成型(其中弹性体材料或前体制剂以流体形式注入到模腔中)或压缩成型(其中弹性体材料或前体制剂以柔韧固体形式被放置在模具内或模具的第一部分上，并在限定在模具的第一部分和模具的第二部分之间的模腔内压缩)。
注射成型可以包括泡沫成型(其中弹性体材料或前体制剂包含载气，因此形成结构泡沫弹性体)，或者可以是气体辅助的(在诸如空气或氮气的气体压力下引入模腔)。
也可以使用其他模制方法，例如旋转模制，传递模制等。
在包覆模制的步骤中，特别是在使用诸如压缩成型和注射成型方法的方法中，使用透气的烧结的PTFE薄膜或多层层压体使得气体可以通过密封薄膜逸出模腔。这降低了破裂，起泡等风险。
在烧结的PTFE薄膜或多层层压体包含ePTFE的情况下，如在本文中所公开的，在包覆模制步骤期间，特别是在使用诸如压缩成型和注射成型方法的方法中，可能发生部分致密化。
在包括面向模具表面的烧结的ePTFE薄膜的实施方式中，所述ePTFE薄膜可以在模具表面与前进的弹性体材料或前体制剂之间压缩，从而导致从所得密封件的密封表面延伸的至少一个区域发生部分致密化。
提供烧结的PTFE薄膜或多层层压体可以包括形成ePTFE薄膜或膜。形成ePTFE薄膜的合适方法在本发明的技术领域中是众所周知的，并且可以大致基于在US3953566或US5814405中描述的方法，在此将其全部内容并入本文。在US4256806中描述了包含润滑颗粒材料的PTFE带的制造，由所述润滑颗粒材料制造了包含润滑材料的膜。
可以通过使PTFE带单轴膨胀来形成ePTFE薄膜。该方法可以包括使PTFE带双轴膨胀(通过先使带在第一方向上膨胀，然后在第二方向(通常是正交的第二方向)上膨胀)。
可以通过使带或薄膜通过一系列至少两组辊来进行膨胀步骤，其中辊的相对旋转速率决定了膨胀率。PTFE带本身可以是被挤出的。
该方法可以包括形成包含所述润滑颗粒材料的ePTFE薄膜。例如，可将润滑颗粒材料的颗粒与PTFE粉末和任选的其他组分(例如润滑剂)混合，并挤出以形成包含5重量％至40重量％润滑颗粒材料的PTFE带。然后可以使带膨胀并烧结，以形成包含所述润滑颗粒材料的烧结的PTFE薄膜。
提供多层层压体可以包括提供第一PTFE薄膜和第二薄膜，至少所述第一PTFE薄膜包含所述润滑颗粒材料；以及将第一和第二薄膜层压，以形成多层层压体。至少第一PTFE薄膜被烧结。烧结可以在层压之前，层压期间或层压之后进行。
该方法可以进一步包括烧结一个或多个ePTFE薄膜。
该方法可以包括制备成品密封元件所需的其他步骤，例如，当将密封元件从模具中移除时，修整多余的密封薄膜和/或修整或磨平弹性体主体。
权利要求范围内的密封元件可以在密封薄膜和弹性体主体之间具有优良的结合，并且相对于使用结合到弹性体主体的含氟聚合物的已知密封件，可以具有改善的耐磨性，透气性，柔韧性和/或耐久性。
术语“提供”仅包括使用。
对模具表面进行衬里可包括将一片烧结的PTFE薄膜或多层层压体以及任选的一个或多个另外的薄膜层放置在模具表面(或模具第一部分的整个表面)上。可以例如根据图案将烧结的PTFE薄膜或多层层压体放置成多片，以适应复杂的模具构造。
在包覆模制期间，可使对模具表面施加衬里的所述层或各层符合或进一步符合模具的形状。
该方法还可以包括使气体流入模腔，或对模腔加压，以使烧结的PTFE薄膜或多层层压体(或任选的一个或多个另外的薄膜层)符合或进一步符合模具的形状。
在第六方面中，本发明扩展到可通过第四方面和第五方面的方法获得的密封元件。
本发明每个方面的其他任选特征对应于本发明任何其他方面的任选特征。
以上提及的所有专利文件或其他出版物均全文并入本文。
附图说明
下面参照附图更详细地描述非限制性示例实施方式，其中：
图1示出了磨损测试和摩擦系数测试设备的分解图。
图2和图3示出了用于进行可模制性测试的模具。
图4显示了用于制备测试用密封元件的模具。
图5显示了实施例1-11的磨损与时间的关系图。
图6显示了实施例1-11的摩擦系数与时间的关系图。
图7示出了实施例1的模制制品的密封表面的一部分的(a)SEM图像和(b)EDS图像(从上方观察)；以及通过实施例1的模制制品截取的横截面的(c)SEM图像和(b)EDS图像(从垂直于密封表面的方向观察)。
图8示出了实施例2的模制制品的密封表面的一部分的(a)SEM图像和(b)EDS图像(从上方观察)；以及通过实施例2的模制制品截取的横截面的(c)SEM图像和(b)EDS图像(从垂直于密封表面的方向观察)。
图9示出了实施例3的模制制品的密封表面的一部分的(a)SEM图像和(b)EDS图像(从上方观察)；以及通过实施例3的模制制品截取的横截面的(c)SEM图像和(b)EDS图像(从垂直于密封表面的方向观察)。
图10示出了实施例6的模制制品的密封表面的一部分的(a)SEM图像和(b)EDS图像(从上方观察)；以及通过实施例6的模制制品截取的横截面的(c)SEM图像和(b)EDS图像(从垂直于密封表面的方向观察)。
示例性实施方式的详细描述
使用压缩成型工艺，由一系列弹性体材料和薄膜制备一系列用于测试用密封元件的具有相同总体结构的模制制品的测试例和比较例，如下文详述。模制制品是由适于制造密封元件的材料制成，但其形状和构型适合于下述测试程序。
用于制备实施例的模具如图4所示。该模具包括模具基座29，其具有限定模具表面的腔31。该模腔的尺寸大约为75mm x 75mm x 3mm深，其周围有45度的倒角。
将模具基座放置在液压机的下压盘(未显示)上，并在压盘上居中。销31围绕模腔，并与模具顶部27中的孔口34相对应，以在将薄膜100放在模具基座29上时帮助将其固定在适当的位置。
将薄膜样品100切成一定尺寸，并使其具有与模具基座29中的销31相对应的孔。
将一块未固化的弹性体材料102放置在测试薄膜样品的顶部上，并在模腔31上方的模具中居中。使用销31用于对准，将模具顶部27放置在模具基座29上。
在放置薄膜100和弹性体材料102之前，将模具基座29和顶部27预热。
然后，使用液压机(未示出)将弹性体材料102压缩模制到膜100上，并在模具29中固化。每个实施例使用的压力负荷为146.4kN(40,000磅)。在规定的固化时间结束后释放压力负荷。释放压力负荷后，将模具和模制部件从压机中取出。立即将模制部件从模具中取出。
将多余的薄膜和弹性体从模制部件的周边修剪掉。
用于制备实施例的未固化的弹性体化合物是FKM弹性体(VitonTM A)，氢化丁腈橡胶(HNBR)和乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)。
化合物编号为EE96070A的FKM(VitonTM A)弹性体可购自美国俄亥俄州凯霍加福尔斯的伊格尔弹性体公司(Eagle Elastomer，Inc.)。固化时和固化后，EE96070A化合物的肖氏A硬度为75。
化合物编号为HNBR71B的HNBR橡胶化合物可购自美国纽约州马其顿的J.J.Short联合公司。HNBR橡胶的肖氏A硬度为70。
化合物编号为EP70PEROX的EPDM橡胶可购自美国纽约州马其顿的J.J.Short联合公司。EPDM橡胶的肖氏A硬度为70。
FKM VitonTM A化合物的固化温度和固化时间分别为188℃和4分钟。将由FKMViton A弹性体制成的模制实施例在200℃的预热对流烘箱中后固化6小时。EPDM化合物的固化温度和固化时间分别为160℃和20分钟。氢化丁腈橡胶(HNBR)的固化温度和固化时间分别为160℃和20分钟。
实施例中使用的烧结的PTFE薄膜的制造如下：
1.含24重量％润滑颗粒材料的烧结的ePTFE薄膜
包含约22重量％固体的PTFE水性分散体，其中大部分是粒度在约0.05μm至约5μm范围内的PTFE颗粒，用于制备24重量％石墨填充的PTFE混合物。PTFE水性分散体可从Chemours公司购买。
在此实施例中使用的石墨是高合成石墨99％加碳等级#TC305，其购自阿斯伯里碳公司(Asbury Carbons)，中位粒度在6.5μm至19μm之间。
将1.6kg上述石墨在27kg(60磅)去离子水中制成浆液。然后将该浆液与5.17kgPTFE分散体混合3分钟以进行凝结。然后将所得的凝结物在1650℃干燥24小时。然后将干燥的凝结物在-30℃冷冻2小时，然后通过6mm开口筛进行筛分，以帮助将凝结物转变成粉末形式。然后用矿物油精以0.22kg润滑剂对1kg粉末的重量比来润滑粉末。
将润滑的粉末翻滚，并将该材料在-30℃再次冷冻24小时，然后再次通过6mm的筛子进行筛分，以打碎任何大块的润滑的石墨/PTFE混合物。然后使所得的润滑的粉末在环境室温条件下保持24小时。
然后将材料倒入预成型件中以制成10cm直径的小球，在49℃的烘箱中放置24小时，然后挤出为带形式。使用厚度为660μm的双腔模制造出大约15cm宽的挤出带。然后将挤出物通过精密辊压延至440μm的厚度。然后使用空气浮选干燥器在2100℃的设定点温度下以1:1的比例除去润滑剂。
然后，在MDO鼓式膨胀机上，在鼓设定点温度为270℃的条件下，以2.0:1的比例和大约30％/s的拉伸速率使带在纵向上膨胀。
然后将约13cm宽的带切成约38cm长，并放入被加热的双轴膨胀缩放机(pantograph)中。该缩放机具有抓住和保持带的所有边缘的能力，并且在样品加热一段时间后，缩放机具有以相同或不同的拉伸速率向一个或两个方向施加拉伸比的能力。
在膨胀之前使用320℃的温度和30秒的停留时间。在纵向额外膨胀
1.25:1的比例后，立即在横向膨胀4:1的比例；两者的拉伸速率均为35％/s。
将膜约束在框架上并取出，同时将蛤壳式烘箱加热至380℃的温度。一旦烘箱被设定在380℃的温度，就将膜转移回缩放机框架，以实现1:1的约束目的，然后使膜接受90秒的烘箱停留时间，以“无定形锁定”或“烧结”样品，然后移除烘箱，从缩放机框架上取下膜样品。
所得膜的厚度为约0.25mm(10密耳)，堆积密度为0.40gcm-3。
所得的拉伸强度在纵向上为7.85MPa，在横向上为7.28MPa，提供了强度接近平衡的膜。
2.含12重量％润滑颗粒材料的烧结的ePTFE薄膜
包含约22重量％固体的PTFE水性分散体，其中大部分是粒度在约0.05μm至约5μm范围内的PTFE颗粒，用于制备12重量％石墨填充的PTFE混合物。PTFE水性分散体可从Chemours公司购买。在此实施例中使用的石墨是高合成石墨99％加碳等级#TC305，其购自阿斯伯里碳公司(Asbury Carbons)，中位粒度在6.5μm至19μm之间。
将0.82kg(1.8磅)上述石墨在27kg(60磅)去离子水中制成浆液。然后将浆液与6kg(13.2磅)PTFE分散体混合6分钟以进行凝结。然后将所得的凝结物在165℃干燥24小时。然后将干燥的凝结物在-30℃冷冻2小时，然后通过0.635cm(1/4”)开口筛进行筛分，以帮助将凝结物转变成粉末形式。
然后用矿物油精以0.22kg润滑剂对1kg粉末的重量比来润滑粉末。将润滑的粉末翻滚，并将该材料在-30℃再次冷冻24小时，然后再次通过0.635cm的筛子进行筛分，以打碎任何大块的润滑的石墨/PTFE混合物。然后使所得的润滑的粉末在环境室温条件下保持24小时。
然后将材料倒入预成型件中以制成10cm(4”)直径的小球，在49℃的烘箱中放置24小时，然后挤出为带形式。使用厚度为0.66cm(26密耳)的双腔模制造出大约15cm(6英寸)宽的挤出带。
然后将挤出物通过精密辊压延至0.444mm(17.5密耳)的厚度。然后使用空气浮选干燥器在210℃的设定点温度下以1:1的比例除去润滑剂。然后，在MDO鼓式膨胀机上，在鼓设定点温度为270℃的条件下，以2.0:1的比例和大约30％/s的拉伸速率使带在纵向上膨胀。
然后将约13cm宽的带切成约38cm长，并放入被加热的双轴膨胀缩放机中。该缩放机具有抓住和保持带的所有边缘的能力，并且在样品加热一段时间后，缩放机具有以相同或不同的拉伸速率向一个或两个方向施加拉伸比的能力。
在膨胀之前使用320℃的温度和30秒的停留时间。在纵向额外膨胀1.25:1的比例后，立即在横向膨胀4:1的比例；两者的拉伸速率均为35％/s。
将膜约束在框架上并取出，同时将蛤壳式烘箱加热至380℃的温度。一旦烘箱被设定在380℃的温度，就将膜转移回缩放机框架，以实现1:1的约束目的，然后使膜接受90秒的烘箱停留时间，以“无定形锁定”或“烧结”样品，然后移除烘箱，从缩放机框架上取下膜样品。
所得膜的厚度为约0.25mm(10密耳)，堆积密度为0.42gcm-3。
所得的拉伸强度在纵向上为8.51MPa，在横向上为9.42MPa，提供了强度接近平衡的膜。
3.含6重量％润滑颗粒材料的烧结的ePTFE薄膜
包含约22重量％固体的PTFE水性分散体，其中大部分是粒度在约0.05μm至约5μm范围内的PTFE颗粒，用于制备6重量％石墨填充的PTFE混合物。PTFE水性分散体可从Chemours公司购买。在此实施例中使用的石墨是高合成石墨99％加碳等级#TC305，其购自阿斯伯里碳公司(Asbury Carbons)，中位粒度在6.5μm至19μm之间。
将0.41kg(0.9磅)上述石墨在27kg(60磅)去离子水中制成浆液。然后将浆液与6.35kg(14磅)PTFE分散体混合10分钟以进行凝结。然后将所得的凝结物在165℃干燥24小时。然后将干燥的凝结物在-30℃冷冻2小时，然后通过0.635cm(1/4”)开口筛进行筛分，以帮助将凝结物转变成粉末形式。
然后用矿物油精以0.22kg润滑剂对1kg粉末的重量比来润滑粉末。将润滑的粉末翻滚，并将该材料在-30℃再次冷冻24小时，然后再次通过0.635cm的筛子进行筛分，以打碎任何大块的润滑的石墨/PTFE混合物。然后使所得的润滑的粉末在环境室温条件下保持24小时。
然后将材料倒入预成型件中以制成10cm(4”)直径的小球，在49℃的烘箱中放置24小时，然后挤出为带形式。使用厚度为0.66cm(26密耳)的双腔模制造出大约15cm(6英寸)宽的挤出带。
然后将挤出物通过精密辊压延至0.444mm(17.5密耳)的厚度。然后使用空气浮选干燥器在210℃的设定点温度下以1:1的比例除去润滑剂。然后，在MDO鼓式膨胀机上，在鼓设定点温度为270℃的条件下，以2.0:1的比例和大约30％/s的拉伸速率使带在纵向上膨胀。
然后将约13cm宽的带切成约38cm长，并放入被加热的双轴膨胀缩放机中。该缩放机具有抓住和保持带的所有边缘的能力，并且在样品加热一段时间后，缩放机具有以相同或不同的拉伸速率向一个或两个方向施加拉伸比的能力。
在膨胀之前使用320℃的温度和30秒的停留时间。在纵向额外膨胀1.25:1的比例后，立即在横向膨胀4:1的比例；两者的拉伸速率均为35％/s。
将膜约束在框架上并取出，同时将蛤壳式烘箱加热至380℃的温度。一旦烘箱被设定在380℃的温度，就将膜转移回缩放机框架，以实现1:1的约束目的，然后使膜接受90秒的烘箱停留时间，以“无定形锁定”或“烧结”样品，然后移除烘箱，从缩放机框架上取下膜样品。
所得膜的厚度为约0.25mm(10密耳)，堆积密度为0.41gcm-3。所得的拉伸强度在纵向上为8.71MPa，在横向上为10.38MPa，提供了强度接近平衡的膜。
4.含25重量％润滑颗粒材料的烧结的PTFE薄膜
0.13mm厚的刮削PTFE薄膜，含25％的石墨填料，已在一侧用钠氨蚀刻剂蚀刻。可以从美国康涅狄格州布里斯托尔的Enflo有限责任公司购得石墨填充的经过蚀刻的刮削PTFE薄膜。
5.多孔“POREX”PTFE膜
Porex PM6M膜可从美国马萨诸塞州萨顿的州立特种产品公司(InterstateSpecialty Products)购得。Porex PM6M多孔PTFE膜的厚度为0.1mm(0.004”)，孔径为5微米(可在供应商的网站上找到各种性质)。
6.天然刮削PTFE薄膜
可以从美国康涅狄格州布里斯托尔的Enflo有限责任公司购得经过蚀刻的刮削PTFE薄膜。
表1总结了如上所述的薄膜材料的性质。
表1(MD＝纵向；TD＝横向)
Figure BDA0003077292140000241
实施例1(6％石墨ePTFE/Viton)
如上参考图4所述，使用51克FKM VitonTM A弹性体化合物和6％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试(下文描述的测试程序)结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为51.6微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.185。
实施例2(12％石墨ePTFE/Viton)
使用49克FKM VitonTM A弹性体化合物和12％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为41.9微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.181。
实施例3(24％石墨ePTFE/Viton)
使用51克FKM VitonTM A弹性体化合物和24％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为32.5微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.185。
实施例4(6％石墨ePTFE/HNBR)
使用26克HNBR化合物和6％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为71.2微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.268。
实施例5(12％石墨ePTFE/HNBR)
使用26克HNBR化合物和12％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为57.2微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.220。
实施例6(6％石墨ePTFE/HNBR)
使用22克HNBR化合物和24％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为52.8微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.213。
实施例7(24％石墨ePTFE/EPDM)
使用25克HNBR化合物和24％石墨填充的ePTFE薄膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为63.2微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.324。
比较例8(Porex/Viton)
使用49克FKM化合物和Porex PM6M多孔PTFE膜来制备模制制品。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为87.9微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.342。
比较例9(4密耳天然刮削PTFE/EPDM)
使用27克EPDM化合物和0.1mm厚的天然刮削PTFE薄膜制备模制制品，该薄膜在一侧已用钠氨蚀刻剂进行了化学蚀刻。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为244.1微米。磨损测试结束时的摩擦系数为1.231。刮削PTFE薄膜在24小时内已完全磨穿。
实施例10(25％石墨填充的刮削PTFE/EPDM)
使用32克EPDM化合物和0.13mm厚的刮削PTFE薄膜制备模制制品，该薄膜具有25％的石墨填料，在一侧已用钠氨蚀刻剂进行了蚀刻。在24小时磨损测试结束时，薄膜层中的磨损凹槽的深度为39.6微米。磨损测试结束时的摩擦系数为0.166。
实施例和对比例总结在表2中：
表2
说明(薄膜/弹性体主体)
实施例1 6重量％石墨ePTFE/Viton
实施例2 12重量％石墨ePTFE/Viton
实施例3 24重量％石墨ePTFE/Viton
实施例4 6重量％石墨ePTFE/HNBR
实施例5 12重量％石墨ePTFE/HNBR
实施例6 24重量％石墨ePTFE/HNBR
实施例7 24重量％石墨ePTFE/EPDM
比较例8 Porex/Viton
比较例9 天然刮削PTFE/EPDM
实施例10 25重量％石墨刮削PTFE/EPDM
PTFE薄膜和对比薄膜的物理性质
拉伸强度方法
使用ASTM D638-14塑料拉伸性能的标准测试方法。
使用从每个薄膜冲切的1”x6”(2.54x15.2cm)样品进行拉伸强度(TS)测量。美国英斯特朗(Instron)公司的测试设备设定为具有2”(2.54cm)的间歇，使得每个夹具可夹持约2英寸(2.54厘米)。使用的十字头速度为每分钟20英寸(51cm/分钟)。在拉伸过程中获得最大负荷，用于通过以下公式(1a至1c)计算MTS：
Figure BDA0003077292140000271
Figure BDA0003077292140000272
(1c)TS(MPa)＝10.197 X TS(kg/cm2)
厚度(μm)
使用台式安装的海德汉(Heidenhain)测厚仪(型号SGMT 60M)测量PTFE薄膜的厚度。
质量/面积(g/m2)
使用Toledo Mettler规格型号AG 204确定薄膜的质量/面积重量。
密度(g(cc)
使用拉伸测试的1"x6"(2.54x15cm)样品计算密度。称量样品并测量厚度。通过将质量(g)除以样品的体积(cm3)来计算密度。
断裂伸长率(％)
根据ASTM D638-14第11.3.1.2节，通过读取断裂点的延伸量(标距的变化)来计算断裂伸长率。将断裂点的标距除以原始标距，再乘以100。
伸长率(％)＝Lf-Li/Li x 100
其中Li＝夹具之间的初始间隙，Lf＝直至断裂的最终全距离，包括间隙距离。
可模制性
使用压板机和图2所示的模具进行可模制性测试，该模具包括加热的模具顶部17和模具基座19。还显示了穿过模具基座19的区域X的截面图。模具19具有环形通道21，其限定了具有以下尺寸的模腔：
内径＝25.4mm(1.0”)
外径＝34.93mm(1.38”)
深度＝7.16mm(0.282”)，腔体底部的半径为4.78mm。
将模具顶部17加热至160℃(320°F)。在每次测试之前将模具基座19预热。将薄膜样品切成约114mm的长度和宽度。如图3所示，在薄膜样品22中切出一个孔图案，以将带有定位销23的薄膜固定在模具19中。该孔图案在直径76.2mm(3英寸)的圆心线上的孔直径为7.94mm(0.313英寸)。用直径为38.1mm的打孔器切出厚度为约3mm的未固化的弹性体材料24(EPDM橡胶)的盘。
将切下的薄膜样品放置在模具基座19上(使销23穿过薄膜22中的孔)。将EPDM盘放置在测试薄膜样品的顶部上，并在模腔上方的模具中居中。使用定位销将模具顶部放置在模具基座上，以使模具顶部与模具基座对齐。将模具放置在液压机的下压盘上，并在压盘上居中。
对压盘施加89kN(20,000磅)的压力负荷，并保持20分钟的停留时间，以固化EPDM橡胶。在停留时间结束时，释放压力负荷，并从压机中取出模具。移除模具顶部，并且将模制部件从模腔中移除。目视检查模制部件的薄膜中是否有任何撕裂。在评估中使用通过/失败标准。在模制表面(模腔区域)上的薄膜中没有撕裂的样品被认为是通过测试的。
可模制性测试结果列于表3。
表3
薄膜 通过/失败
24重量％石墨ePTFE 通过
12重量％石墨ePTFE 通过
天然刮削PTFE 通过
25重量％石墨刮削PTFE 失败
PTFE薄膜具有足够的“可模制性”(即，与弹性体主体形成连接的能力)，而不会撕裂或起泡。
磨损速率测试和摩擦系数-ASTM D3702-94(2014年重新批准)
(ASTM D 3702；使用推力垫圈试验机对自润滑摩擦接触中的材料的磨损速率和摩擦系数进行测试的方法(Test Method for Wear Rate and Coefficient of Friction ofMaterials in Self-Lubricated Rubbing Contact using a Thrust Washer TestingMachine)，美国试验与材料协会(American Society Testing&Materials)，USA，1978-1994，其通过引用纳入本文)。
使用自动摩擦计(LRI-1a自动摩擦计，美国特拉华州刘易斯市的刘易斯研究中心(Lewis Research Inc.))并按照ASTM D3702-94(2014)测试方法中限定的测试程序并注明例外来测量模制实施例的耐磨性和摩擦系数性质。
可以在图1中看到用于磨损测试的测试设置。将测试样品1放置在测试样品平台3上，并通过穿过测试样品栓接到平台的压紧环5固定，并且尺寸为71.5mm×36.5mm(矩形板)。钢制推力轴承7连接到环形保持器9。保持器9通过驱动销13连接到旋转主轴11，驱动销13插入保持器9中的相应孔15中。
使用1018钢ASTM D3702推力轴承7来对测试样品中的PTFE薄膜层进行磨损。施加到测试样品的压力为345kPa(50psi)，推力轴承的转速为34rpm(10fpm)。测试时间为24小时。在确定样品的磨损之前，未使用磨合间隔。测试在干燥条件下进行。在整个测试过程中连续测量磨损凹槽深度和摩擦系数(CoF)。总磨损速率通过以下公式计算：
总磨损速率(μm/小时)＝测试结束时的磨损凹槽深度(μm)/测试时间(小时)
磨损测试和摩擦系数测试结果总结在表4中。这些数据与时间的关系图显示在图5和6中。
已经发现弹性体主体的刚度对耐磨性能和摩擦系数有影响(例如，实施例1-3与实施例4-6相比)。
Viton的最高硬度约为75，而HNBR和EPDM的硬度为70。
表4
Figure BDA0003077292140000301
密封薄膜厚度和弹性体主体刚度之间的关系也是耐磨性和CoF性能的因素。ePTFE密封薄膜在压缩成型过程中变得部分致密化，薄膜厚度从约250-300μm减小到最终测试密封元件中的约75-100μm。相比之下，刮削PTFE薄膜厚度约为150μm。
SEM/EDS方法
在本发明实施例中，使用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱法(EDS)来分析石墨颗粒在ePTFE薄膜中的分布。使用具有EDS检测器的日立(Hitachi)高分辨率扫描电子显微镜，型号为SU8230。成像使用2至5kV的加速电压，EDS分析使用10kV的加速电压。EDS检测器要求检测器与样品之间的工作距离至少为15mm。通过用碳钢刀片将模制的样品切成切片来制备样品，以具有弹性体主体和PTFE薄膜的横截面图。还制备了具有模制样品中PTFE薄膜顶表面的俯视图的样品。使用碳胶带将样品安装到SEM样品桩上。样品涂有约2.5nm的铂，以减少充电。
在SEM图像中，在多个位置处测量PTFE薄膜的厚度。
结果总结于表5。
EDS用于鉴定本发明实施例的PTFE薄膜中的润滑颗粒(石墨)，并通过基于原子百分数测量碳和氟的量来计算石墨的量。EDS扫描使用的放大倍数为500倍。在PTFE薄膜的顶表面和PTFE薄膜的整个厚度上进行EDS扫描。
由测得的碳和氟原子的百分数计算碳与氟之比(C:F)。纯PTFE的碳与氟之比为1:2或0.5，因为PTFE中每两个氟原子有一个碳原子。
EDS扫描区域中的石墨量可以通过以下公式估算：
％石墨＝(0.67 x C:F–0.33)/(0.67+0.67 x C:F)x100％
其中C:F是由EDS分析得到的碳与氟之比。
EDS分析的结果总结在表6和表7中。
表5总结了基于图7至10所示的SEM图像的厚度测量结果。
Figure BDA0003077292140000321
表6列出了EDS分析中的C:F比和石墨百分比，在横截面中测量，其示例如图7-10所示。
表6
Figure BDA0003077292140000331
表7列出了EDS分析中的C:F比和石墨百分比，在顶表面中测量，其示例如图7-10所示。表8总结了表6和7中列出的D:F比，以及顶部:横截面的C:F比的比值。
表7
Figure BDA0003077292140000341
基于原子％计算石墨的重量％的公式为：
重量％石墨＝[原子％石墨*12.011]/[(原子％碳*12.011)+(原子％氟*18.998)]
表8
Figure BDA0003077292140000342
发明人通过EDS分析惊讶地发现，在用石墨填充的膨胀PTFE薄膜制成的样品中，在PTFE薄膜的顶表面上可见的石墨少于在薄膜的整个厚度上可见的石墨。这意味着用石墨填充的膨胀PTFE制成的实施例具有富含PTFE的顶表面。
热重分析
热重分析是一种可以使用热重分析仪确定PTFE薄膜中润滑颗粒材料重量百分比的方法。在TGA方法中，将重量为2.5mg至5mg的PTFE薄膜样品在氮气气氛下以均匀的速率加热。使用氮气或其他惰性气体气氛来防止颗粒材料的氧化。热重分析仪记录样品重量随时间或温度的变化。薄膜中的PTFE组分在450℃至625℃的温度范围内会发生热降解。高于625℃，PTFE组分已完全分解。PTFE组分分解后样品的残留重量可归因于润滑颗粒材料。例如，在PTFE薄膜中的润滑颗粒材料是石墨的情况下，石墨在700℃以上具有热稳定性，因此在700℃的TGA曲线中薄膜样品的残留重量可归因于薄膜中的石墨含量。对于在低于PTFE的温度下发生热分解的材料，TGA曲线的重量变化也可以用于确定PTFE薄膜中颗粒材料的量。
初始孔隙率和最终孔隙率计算
每个石墨填充的ePTFE薄膜的理论最大密度是根据以下公式计算的：
密度＝％石墨x石墨密度+％PTFE x PTFE密度
石墨粉末的密度由供应商提供，其值为2.7g/cm3。
计算中使用的PTFE密度为2.25g/cm3。
表1中的膜密度用于使用以下公式估算石墨填充的ePTFE膜的初始孔隙率：
％孔隙率＝薄膜密度/理论最大密度x100
初始孔隙率估算的结果显示在表9中。
表9
Figure BDA0003077292140000351
由以下公式计算本发明实施例的压缩ePTFE薄膜的残余孔隙率：
％残余孔隙率＝初始孔隙率(％)x[压缩薄膜厚度/初始薄膜厚度]
结果示于表10中。
表10
Figure BDA0003077292140000361
现在参考图7(b)和7(d)中的EDS图像，红色(在原始图像中)斑点表示存在石墨颗粒。图中的箭头突出显示了较大的可见颗粒的选择。
表6的C:F比值是基于框A中的图像部分。
现在参考图7(c)中的横截面SEM图像，可以看到弹性体主体200和烧结的PTFE薄膜202的材料。薄膜202具有密封表面204，并在边界206(其一部分用虚线突出显示)处连接至弹性体主体200，其中弹性体渗入ePTFE薄膜202的孔中。边界处的渗透区域小于5微米厚，在所示的SEM图像尺度下不可见。
可以在图像中看到限定密封层204的烧结的PTFE薄膜202的总厚度的某些变化(厚度208a，b和c)，这相对于其他样品而言更为明显(尤其是参见图8(c)和10(c))，这些变化会随模制条件(弹性体粘度，压力等)而变化。
在图7(a)-(d)中可以观察到的相应特征也可以在图8-10中看到。

Claims (41)

1.一种密封元件，其具有用于提供对于接触表面的密封的密封表面，所述密封元件包括：
包含弹性体材料的弹性体主体；和
烧结的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，其连接到弹性体主体并限定密封表面；
所述薄膜的厚度在约25微米至200微米之间，并且所述薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料。
2.如权利要求1所述的密封元件，其中，所述烧结的PTFE薄膜包括刮削PTFE薄膜，浇铸PTFE薄膜，挤出PTFE薄膜或膨胀PTFE(ePTFE)薄膜。
3.如权利要求2所述的密封元件，其中，所述烧结的PTFE薄膜为ePTFE薄膜。
4.如权利要求3所述的密封元件，其中，所述烧结的ePTFE薄膜为双轴膨胀的。
5.如权利要求3或4所述的密封元件，其中，所述烧结的ePTFE薄膜的孔隙率小于或等于25％。
6.如权利要求3至5中任一项所述的密封元件，其中，所述烧结的ePTFE薄膜包括：与所述弹性体主体相邻的渗透区域，其中，在所述烧结的ePTFE薄膜的孔中存在所述弹性体材料；和与所述密封表面相邻的未渗透区域。
7.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述密封元件包括多层层压体，所述多层层压体包括限定密封表面的所述烧结的PTFE薄膜和至少一个中间层。
8.如权利要求9所述的密封元件，其中，所述多层层压体包括限定密封表面的烧结的PTFE层和至少一个中间PTFE层。
9.如权利要求8所述的密封元件，其中，所述多层层压体包括与所述弹性体主体相邻的多孔PTFE中间层。
10.如权利要求9所述的密封元件，其中，所述多孔PTFE中间层包括渗透区域，在所述渗透区域中，弹性体材料存在于孔中，所述弹性体材料至少部分地延伸通过所述多孔PTFE中间层的厚度。
11.如权利要求8或9所述的密封元件，其中，所述多孔PTFE中间层是ePTFE薄膜。
12.如权利要求7至11中任一项所述的密封元件，其中，所述多层层压体包括至少一个中间热塑性层。
13.如权利要求7至12中任一项所述的密封元件，其中，限定密封表面的烧结的PTFE薄膜和所述中间薄膜层或每个中间薄膜层的总厚度在约30微米至250微米之间。
14.如权利要求7至13中任一项所述的密封元件，其中，限定密封表面的烧结的PTFE薄膜包含所述润滑颗粒材料，并且所述中间薄膜层或每个中间薄膜层不含任何颗粒材料。
15.如权利要求3或从属于权利要求3的权利要求4至14中任一项所述的密封元件，其中，限定密封表面的烧结的ePTFE薄膜至少部分地致密化。
16.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述烧结的PTFE薄膜连接到弹性体主体的一个或多个外表面的一部分或全部上。
17.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述弹性体主体包含选自下组的一种或多种弹性体材料：天然橡胶(聚异戊二烯)，丁二烯，乙烯-丙烯(EPR或EPM)，乙烯-丙烯-二烯(EPDR或EPDM)，苯乙烯-丁二烯(SBR)，异丁烯，聚氨酯，丙烯酸类或腈(丙烯腈-丁二烯，即ABR)，卤化腈，氯弹性体(如氯丁二烯)，全氟弹性体，氟弹性体，硅酮，氟硅酮，表氯醇橡胶，聚醚嵌段酰胺(PEBA)，氯磺化聚乙烯(CSM)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。
18.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，密封表面具有小于0.5，小于0.4或小于0.3的动态摩擦系数。
19.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述润滑颗粒材料以粉末或微纤维形式提供，或者其中所述润滑颗粒材料包括微米颗粒。
20.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述润滑颗粒材料为纳米颗粒的形式。
21.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述润滑颗粒材料包含碳基组分或由碳基组分组成。
22.如权利要求21所述的密封元件，其中，所述润滑颗粒材料主要由石墨组成。
23.如权利要求21所述的密封元件，其中，所述润滑颗粒材料主要由石墨和一种或多种基于碳的颗粒组分的混合物组成。
24.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述润滑颗粒材料包含一种或多种润滑矿物。
25.如权利要求24所述的密封元件，其中，所述一种或多种润滑矿物选自：滑石，粘土，层状硫化物或无机聚合物。
26.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述烧结的PTFE薄膜包含所述润滑颗粒材料和至少一种另外的颗粒或纤维材料。
27.如权利要求21至23中任一项所述的密封元件，其中，垂直于所述烧结的PTFE薄膜的密封表面测得的碳(C)：氟(F)比(C:F)与垂直于所述烧结的PTFE薄膜的厚度测得的C:F比之间的比值小于或等于0.8；小于或等于0.7；小于或等于0.6。
28.如前述权利要求中任一项所述的密封元件，其中，所述密封元件是用于液压泵、阀、热管理模块、变速器、齿轮箱、发动机、电动机、压缩机、液压缸或气压缸的密封件。
29.一种用于制造密封元件的烧结的ePTFE薄膜，所述ePTFE薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料，并且具有约25微米至700微米的厚度。
30.如权利要求29所述的ePTFE薄膜，其中，所述ePTFE薄膜为双轴膨胀的。
31.如权利要求29或30所述的ePTFE薄膜，其中，所述润滑颗粒材料主要由石墨组成；或主要由石墨和一种或多种基于碳的颗粒组分的混合物组成。
32.如权利要求29至31中任一项所述的ePTFE薄膜，其断裂伸长率大于50％，大于100％，大于125％。
33.一种多层层压体，其包含如权利要求29至32中任一项所述的ePTFE薄膜和至少一个另外的薄膜层。
34.如权利要求1至28中任一项所述的密封元件，或如权利要求29至33中任一项所述的ePTFE薄膜，其磨损速率小于0.1微米/小时，或小于0.07微米/小时，或小于0.05微米/小时；所述磨损速率是根据ASTM D3702，使用不锈钢推力轴承，在345kPa的负荷和34rpm的转速下测量的。
35.一种制造具有弹性体主体和用于提供对于接触表面的密封的密封表面的密封元件的方法，所述方法包括：
提供烧结的PTFE薄膜，所述烧结的PTFE薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料；
将烧结的PTFE薄膜放置在模腔表面的至少一部分上；和
将弹性体材料引入模腔中以包覆模制所述烧结的PTFE薄膜并形成密封元件，其中所述烧结的PTFE薄膜连接至所述弹性体主体，并且厚度在约25微米至200微米之间，其中所述烧结的PTFE薄膜限定了密封表面。
36.一种制造具有弹性体主体和用于提供对于接触表面的密封的密封表面的密封元件的方法，所述方法包括：
提供多层层压体，所述多层层压体包括烧结的PTFE薄膜和至少一个另外的薄膜层，所述烧结的PTFE薄膜包含约5重量％至40重量％的润滑颗粒材料；
将所述多层层压体放置在模腔表面的至少一部分上，并使烧结的PTFE薄膜面向模腔表面；和
将弹性体材料引入模腔中以包覆模制所述多层层压体并形成密封元件，其中所述多层层压体连接至弹性体主体，并且其中其烧结的PTFE薄膜限定了密封表面，并具有约25微米至200微米之间的厚度。
37.如权利要求35或36所述的方法，其中，所述烧结的PTFE薄膜是烧结的ePTFE薄膜，其中在包覆模制之前所述烧结的ePTFE薄膜的厚度在约25微米至700微米之间，其中在包覆模制期间所述ePTFE薄膜至少部分致密化，使得限定密封元件的密封层的烧结的ePTFE薄膜的厚度在约25微米至200微米之间。
38.如权利要求35至37中任一项所述的方法，其中，所述烧结的PTFE薄膜或多层层压体是透气的。
39.如权利要求38所述的方法，其包括在模制期间和/或在主体的弹性体材料的固化或干燥期间使气体流过所述烧结的PTFE薄膜或多层层压体。
40.如权利要求35至39中任一项所述的方法，其中，所述烧结的PTFE薄膜是多孔的，并且/或者所述多层层压体提供面向所述模具或腔的多孔表面；所述方法包括在包覆模制期间用弹性体材料渗透孔，以形成与弹性体主体相邻的渗透区域。
41.一种密封元件，其通过如权利要求35-40中任一项所述的方法得到。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4255727A1 (en) * 2020-12-01 2023-10-11 W. L. Gore & Associates, Inc. Multilayered supported elastomeric foams and processes for making same
WO2022271005A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 Samurai 2K Aerosol Sdn. Bhd. Method for forming and securing a gasket on a mounting cup
CN115558225A (zh) * 2021-07-02 2023-01-03 江苏泛亚微透科技股份有限公司 动密封用石墨填充ePTFE低阻膜复合材料及其制备方法

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5141800A (en) * 1989-02-02 1992-08-25 Chemical Fabrics Corporation Method of making laminated PTFE-containing composites and products thereof
US5431872A (en) * 1993-08-27 1995-07-11 Brenco Incorporated Compression molding method for shaft seal
US5552100A (en) * 1995-05-02 1996-09-03 Baxter International Inc. Method for manufacturing porous fluoropolymer films
CN1649975A (zh) * 2002-04-26 2005-08-03 Ge拜尔硅股份有限公司 水性涂料组合物在制造密封装置表面涂层中的应用
CN1867645A (zh) * 2003-10-10 2006-11-22 飞斯利德有限两合公司 增强复合材料膜形式的平面密封材料
CN101208548A (zh) * 2005-03-28 2008-06-25 卡尔西工程股份有限公司 复合、高温、动态密封件及制造该密封件的方法
CN101248284A (zh) * 2005-08-01 2008-08-20 Skf股份公司 密封装置及其制造方法
US20090295210A1 (en) * 2006-03-10 2009-12-03 Satoru Fukuzawa Seat Reclining Device
CN102481815A (zh) * 2009-07-22 2012-05-30 米其林技术公司 具有内置自密封层的轮胎
CN102791233A (zh) * 2010-03-11 2012-11-21 宝洁公司 制备薄膜/无纺层压体的方法
CN103079964A (zh) * 2010-09-17 2013-05-01 美国圣戈班性能塑料公司 预开口环形破坏式密封件
CN103168187A (zh) * 2010-10-19 2013-06-19 奥依列斯工业株式会社 球形环密封件和生产球形环密封件的方法
US20140356588A1 (en) * 2005-04-13 2014-12-04 Trivascular, Inc. Ptfe layers and methods of manufacturing
CN104245086A (zh) * 2012-04-27 2014-12-24 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 接缝密封的过滤器及其制备方法
CN104662300A (zh) * 2012-07-23 2015-05-27 艾默生环境优化技术有限公司 用于压缩机的注入模制密封件
CN107108807A (zh) * 2014-12-19 2017-08-29 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 由四氟乙烯芯壳共聚物形成的致密制品及其制备方法
CN108102262A (zh) * 2017-11-30 2018-06-01 广州机械科学研究院有限公司 一种高速高压液压油缸用聚四氟乙烯密封材料及其制备方法和应用

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1237569A (fr) 1958-10-14 1960-07-29 Ruban lubrifiant et d'étanchéité pour joint fileté
US3315020A (en) 1962-03-21 1967-04-18 Gore & Ass Process for preparing biaxially fibrillated sheets
US3644916A (en) 1969-07-03 1972-02-22 Clarence Oval Payne Sr Sewer lift alarm system
SE392582B (sv) 1970-05-21 1977-04-04 Gore & Ass Forfarande vid framstellning av ett porost material, genom expandering och streckning av en tetrafluoretenpolymer framstelld i ett pastabildande strengsprutningsforfarande
JPS5251480A (en) 1975-10-23 1977-04-25 Daikin Ind Ltd Composite material and a process for preparing it
US4256806A (en) 1979-07-05 1981-03-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Smudge free graphite coated polymeric substrate and a method for preparing the same
JPS6126631A (ja) * 1984-07-16 1986-02-05 Tokai Kogyo Kk フツ素樹脂フイルム層の接合されたゴム成形品の製造法
JP2839366B2 (ja) * 1989-02-02 1998-12-16 ケムファブ コーポレイション 積層ｐｔｆｅ含有複合材料の製造方法
US5814405A (en) 1995-08-04 1998-09-29 W. L. Gore & Associates, Inc. Strong, air permeable membranes of polytetrafluoroethylene
DE19839502C2 (de) * 1998-08-29 2001-06-07 Freudenberg Carl Fa Dichtring
US20030122318A1 (en) * 2000-05-25 2003-07-03 Tomihiko Yanagiguchi Seal ring
JP2005298554A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 膜厚方向に弾性回復性を有する延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、その製造方法、及び該多孔質膜の使用
US7658387B2 (en) 2005-06-27 2010-02-09 Freudenberg-Nok General Partnership Reinforced elastomeric seal
JP2008273199A (ja) * 2007-04-02 2008-11-13 Daikin Ind Ltd シール材
JP2009172806A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Fujikura Rubber Ltd 積層体、積層体の製造方法及びシール部材

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5141800A (en) * 1989-02-02 1992-08-25 Chemical Fabrics Corporation Method of making laminated PTFE-containing composites and products thereof
US5431872A (en) * 1993-08-27 1995-07-11 Brenco Incorporated Compression molding method for shaft seal
US5552100A (en) * 1995-05-02 1996-09-03 Baxter International Inc. Method for manufacturing porous fluoropolymer films
CN1649975A (zh) * 2002-04-26 2005-08-03 Ge拜尔硅股份有限公司 水性涂料组合物在制造密封装置表面涂层中的应用
CN1867645A (zh) * 2003-10-10 2006-11-22 飞斯利德有限两合公司 增强复合材料膜形式的平面密封材料
CN101208548A (zh) * 2005-03-28 2008-06-25 卡尔西工程股份有限公司 复合、高温、动态密封件及制造该密封件的方法
US20140356588A1 (en) * 2005-04-13 2014-12-04 Trivascular, Inc. Ptfe layers and methods of manufacturing
US9549829B2 (en) * 2005-04-13 2017-01-24 Trivascular, Inc. PTFE layers and methods of manufacturing
CN101248284A (zh) * 2005-08-01 2008-08-20 Skf股份公司 密封装置及其制造方法
US20090295210A1 (en) * 2006-03-10 2009-12-03 Satoru Fukuzawa Seat Reclining Device
CN102481815A (zh) * 2009-07-22 2012-05-30 米其林技术公司 具有内置自密封层的轮胎
CN102791233A (zh) * 2010-03-11 2012-11-21 宝洁公司 制备薄膜/无纺层压体的方法
CN103079964A (zh) * 2010-09-17 2013-05-01 美国圣戈班性能塑料公司 预开口环形破坏式密封件
CN103168187A (zh) * 2010-10-19 2013-06-19 奥依列斯工业株式会社 球形环密封件和生产球形环密封件的方法
CN104245086A (zh) * 2012-04-27 2014-12-24 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 接缝密封的过滤器及其制备方法
CN104662300A (zh) * 2012-07-23 2015-05-27 艾默生环境优化技术有限公司 用于压缩机的注入模制密封件
CN107108807A (zh) * 2014-12-19 2017-08-29 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 由四氟乙烯芯壳共聚物形成的致密制品及其制备方法
CN108102262A (zh) * 2017-11-30 2018-06-01 广州机械科学研究院有限公司 一种高速高压液压油缸用聚四氟乙烯密封材料及其制备方法和应用

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