衬垫材料制造技术

一种衬垫材料，包含聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）和熔点低于ＰＴＦＥ熔点的热塑性聚合物。优选热塑性聚合物包括氟化热塑性聚合物，最优选氟化热塑性聚合物包括氟化乙烯丙烯和全氟烷氧基共聚物。ＰＴＦＥ组分优选包括全密度ＰＴＦＥ，并可以任选加入填料物质。根据衬垫材料的总重量，衬垫材料中ＰＴＦＥ组分的存在量为约５０％至小于１００％，并且根据衬垫材料的总重量，热塑性聚合物的存在量为大于０％至约２０％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及衬垫材料，具体涉及特别适用于单体应用的非反 应性衬垫材料。
技术介绍
单体应用包括例如氯乙烯和苯乙烯单体处理，需要特殊处理以防 止高反应性单体与周围环境反应，包括管道、阀门、衬垫等。多种 衬垫应用的优选衬垫材料是聚四氟乙烯(PTFE)，因其耐腐蚀 性高。PTFE衬垫材料常通过混合PTFE与填料或者提供金属筛或箔的 衬板来加固，以加入所需的强度特征并降低与PTFE有关的蠕变和冷流 问题。然而，由PTFE基材料制成的衬垫已表现出不能用于单体应用。 虽然PTFE具有高度耐腐蚀性，但是单体与该衬垫材料反应，并导致 密封过早失效。PTFE衬垫材料用于单体应用的失效据被认为是"爆 花粒(p叩-corning)"引起的。当个体单体单元渗入PTFE结构的微 隙中并聚合时，发生"爆花粒"。个体单体单元小于微隙，因此它们 可以绕过和通过PTFE结构并进入这些孔隙。当多个单体单元迁入微 隙时，它们可以聚合。由于高度有序地聚合，聚合结构通常大于个体 单体单元的总和。在PTFE微隙内新形成聚合物的这种尺寸增大对微隙的内壁施加力，并向外推，同时其它单体进入、聚合，新聚合物在 微隙内膨胀。该膨胀最后导致微隙破裂，并拉伸、撕裂或拉裂周围的PTFE结构。随着此过程在整个PTFE结构中持续，衬垫材料被弱化并 更易失效。有多种不同类型的PTFE衬垫材料，包括改性的PTFE、未填充的 PTFE、填充的PTFE和涂覆的PTFE体系。用于单体应用时，已知全 部这些PTFE衬垫材料表现出上述讨论的"爆花粒"现象。为了克服PTFE基衬垫中出现的"爆花粒"，通常推荐氟化乙烯 丙烯(FEP)或全氟烷氧基共聚物(PFA)衬垫材料。这些材料没有出现 PTFE中观察到的微隙，因而不会使单体穿过衬垫表面并聚合。然而， 氟化热塑性聚合物衬垫材料，例如PFA和FEP，不能提供PTFE衬垫 具有的结构刚度，并且也易受冷流/蠕变影响。另外，这些材料购买更 加昂贵，更难以与填料结合，并且需要更昂贵的处理方式和机器。因此，合乎需要的是提供包含PTFE的刚性、容易加工和相对经 济的衬垫材料，并对单体和其它高反应性化合物具有增强的耐性。本 专利技术涉及这些认知到的需求。
技术实现思路
本专利技术的第一个方面提供了一种衬垫材料，其包含聚四氟乙烯 (PTFE)和熔点低于PTFE的热塑性聚合物。本专利技术的一个实施方式中， 热塑性聚合物包括氟化热塑性聚合物。本专利技术的一个优选实施方式中， 氟化热塑性聚合物包括氟化乙烯丙烯。本专利技术的另一个优选实施方式 中，氟化热塑性聚合物包括全氟烷氧基共聚物。本专利技术最优选的实施 方式中，PTFE包括全密度PTFE。本专利技术的另一个实施方式中，衬垫 材料进一步包含填料物质。本专利技术的另一个实施方式中，根据衬垫材料的总重量，衬垫材料中PTFE的存在量为约50%至小于100%。本专利技术的另一个实施方式中， 根据衬垫材料的总重量，热塑性聚合物的存在量大于0%至约20%。本 专利技术的优选实施方式中，根据衬垫材料的总重量，热塑性聚合物的存 在量为至少5%至约15%。本专利技术的第二个方面提供一种衬垫材料，其基本上由聚四氟乙烯 (PTFE)和至少一种熔点低于PTFE熔点的热塑性聚合物组成。本专利技术的 一个实施方式中，衬垫材料包含两种以上热塑性聚合物的混合物。本 专利技术的另一个实施方式中，衬垫材料进一步包含填料物质。本专利技术的 一个优选实施方式中，热塑性聚合物包括氟化热塑性聚合物。本专利技术 一个最优选实施方式中，氟化热塑性聚合物包括氟化乙烯丙烯。本发 明的另一个最优选实施方式中，氟化热塑性聚合物包括全氟烷氧基共 聚物。本专利技术的另一个实施方式中，根据衬垫材料的总重量，热塑性聚 合物的存在量为大于5%至约20%。本专利技术的另一个方面，提供了一种衬垫材料的制造方法，其包括 混合聚四氟乙烯(PTFE)和熔点低于PTFE熔点的氟化热塑性聚合物以 及溶剂，形成浆液，将该浆液装入真空装置，对该浆液施加真空并除 去大部分溶剂，将剩余的桨液装入框架，并将浆液压成料块，压延料 块形成料片，提高温度烘干混合物除去任何残余的溶剂，加热该料片 至高于PTFE和热塑性聚合物两种组分的熔点，并以受控方式冷却该料 片，其中热塑性聚合物流入并填充PTFE结构中的任何孔隙，得到低孔 隙率的成品衬垫材料。本专利技术的另一个实施方式中，加热料片至超过组分的熔点并以受 控方式冷却该料片的步骤，进一步包括在外加压力下进行加热和冷却 的步骤。本专利技术的又一个实施方式中，在小于加热步骤压力的压力下 进行冷却步骤。本专利技术替代的实施方式中，在没有外加压力下进行冷7却步骤。本专利技术的一个特征和优点是用于单体和其它高反应性应用的PTFE基衬垫材料，其不易受到在PTFE基衬垫中通常观察到的爆花粒 现象的影响。本专利技术的另一个优点是，由于PTFE衬垫材料中存在氟化热塑性 聚合物，衬垫材料的可焊性增加。本领域技术人员将意识到，根据本专利技术，可能有衬垫材料的许多 不同实施方式。本专利技术的其它用途、目的、优点和新的特征，在下文 的具体说明中将阐述，并且通过下文的试验或本专利技术的实施，本领域 的技术人员将更为显而易见。因此，已经概括出相当广泛的本专利技术比较重要的特征，以便可更 好地理解下文的具体说明，并可更好地体会本专利技术对于本领域的贡献。 显然，在下文中将描述到本专利技术的其它特征，并且其将形成所附权利 要求的主题。在这方面，在详细说明本专利技术的多个实施方式之前，应 该理解本专利技术不能将其应用局限于这些细节和阐述、以及下文阐述的 组分的安排。本专利技术可以有其它实施方式，并且能够以多种方式实践 和进行。还应该理解本文的措辞和术语是用于说明，在任何方面都不应看 作是限定。本领域的技术人员应当理解本公开中的概念是基本的，并 且可用作为实施本开发多项目的时设计其它结构、方法和系统的基础。 重要的是应认为权利要求包括那些等同的构造，只要它们不脱离本发 明的精神和范围。因此使本专利技术更为清楚的上述特征、优点和目的以及其它方面的 方式已经能够获得并能详尽理解，参考图解于附图的实施方式可以对专利技术上述简要概括进行更具体描述，这些附图构成了说明书的一部分， 其中同样的参考标记在全部多个视图中指代同样的部分。然而，应当 注意附图仅图解说明了本专利技术优选和选择性的实施方式，因此，不应 被认为限定其范围，因为本专利技术可包括其它等同作用的实施方式。具体实施例方式本专利技术提供了一种特别适用于单体应用的衬垫材料，包含PTFE 和氟化热塑性聚合物的混合物，所述衬垫材料不易发生单体微吸收和 衬垫材料的爆花粒现象。而本专利技术的一个目的是提供用于单体应用的 衬垫材料，能够理解该衬垫材料在高反应性环境中具有其它应用。在本专利技术一个优选实施方式中，PTFE组分包含全密度PTFE均聚 物，使其中的一般微隙最小化。在本专利技术的另一个实施方式中，PTFE 组分包含替代的PTFE材料例如改性的全密度PTFE共聚物，PTFE的 其它已知变体。氟化热塑性聚合物优选是具有低反应性并且熔点低于PTFE组分 的聚合物。在本专利技术的另一个实施方式中，氟化热塑性聚合物的组合 物与PTFE共用。可以采用氟化热塑性聚合物的组合物以赋予成品材料 其它合乎需要的特征。在本专利技术的一个优选实施方式中，氟化热塑性聚合物组分选自 FEP (氟化乙烯丙烯)和PFA(全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬垫材料，包含聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）和熔点低于ＰＴＦＥ熔点的热塑性聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚罗德R哈马，埃里克菲尔普斯，斯特凡皮托拉伊，
申请(专利权)人：加洛克密封技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]