[发明专利]密封材料

说明书

本发明涉及用于垫片和阀门密封件的密封材料，尤其涉及具有改进的防水性能的垫片和/或阀门密封件。

通过处理蛭石矿和将其在水中溶胀得到化学膨胀蛭石(CEV)。一个可能的制备方法是，使用饱和的氯化钠溶液处理矿石，用钠离子置换镁离子，随后使用正丁铵盐酸盐进行处理，用正丁铵根离子置换钠离子。可替代地，可以使用饱和柠檬酸锂溶液采用一步法处理该矿石。当用水洗涤处理后的矿石时，发生溶胀。然后向溶胀的材料施加高剪切力，得到很细(直径小于50μm)的蛭石颗粒的水性悬浮液。其他化学处理剂对于本领域技术人员是已知的。

US 4,219,609公开了将纯膨胀蛭石与氨(或胺)的浓缩水溶液的蒸汽接触。氨在水中解离形成氢氧化铵，但氨在水中的解离常数在25℃下为1.8×10^-5。因此，蒸汽或溶液中的铵含量非常低。示例1考察了在暴露3天的情况下，氨溶液的蒸汽对被正丁铵置换的蛭石的作用。此方法可以包括在溶液上方使胺结合到粘土表面。

US5330843涉及使纯膨胀蛭石物品(例如薄膜)具有防水性的方法，及其在垫片中的应用。此方法包括使剥离蛭石物品与无机单价阳离子溶液接触。钠是优选的阳离子。其他材料可以包括复合物，但这些复合物的示例是纯蛭石作为单独相存在的纸和膜。没有对负荷下的薄膜进行测试。

GB1,016,385公开了可以通过暴露于多价阳离子溶液使纯蛭石薄膜稳定，所用示例是氯化镁和氯化铝。

正如所知的，与仅由CEV制得的薄膜相比，化学膨胀蛭石薄膜(CEV和填料的复合物)通常具有更差的防水性能。

出人意料的是，发明人发现，本发明的改性复合物垫片和阀门密封件提供了改进的防水薄膜和密封材料。

因此，本发明的目的是提供具有改进的防水性能的垫片、阀门密封件、用于垫片或阀门密封件的密封材料、垫片密封层、阀门密封环和/或垫片片材。

根据本发明的第一方面，提供一种防水密封材料，所述防水密封材料包含占所述密封材料的30％-70％w/w的改性化学膨胀蛭石(CEV)、占所述密封材料的30％-70％w/w的填料、和可选的占所述密封材料的0-10％w/w的其他添加剂，其中所述改性CEV包含用于增强防水性能的单价阳离子。

所述密封材料可以是动态的或静态的密封材料。例如，所述密封材料可以是阀门密封件的密封材料，或所述密封材料可以是垫片的密封材料。

阀门密封件的适合应用包括阀杆密封件，例如阀杆油封。

由本发明的上述方面可知，所述密封材料是复合物。所述密封材料可以是片的形式。所述片可以被切割或成形为适合用作垫片或垫片密封层的形状。可替代地，所述密封材料/片可以成形为环，用作阀门密封环。适当地，所述片可以被切割，随后被压制成形(例如模制成形)为环，用作阀门密封环。因此，在第一方面的一个实施例中，本发明延及防水垫片复合物密封片或阀门复合物密封环，所述密封片或环包含占所述密封片或环的30％-70％w/w的改性化学膨胀蛭石(CEV)、占所述密封片或环的30％-70％w/w的填料、和可选的占所述密封片或环的0-10％w/w的其他添加剂，其中所述改性CEV包含用于增强防水性能的单价阳离子。用于增强防水性能的单价阳离子是指增强密封材料、片、环或层的防水性能的阳离子。填料软化和从诸如垫片/密封层/片/阀门密封件或阀门密封环的密封材料中脱出会降低密封材料的结构完整性，防止上述现象发生，可能会具有明显的防水性能。本发明中用于增强防水性能的单价阳离子可以通过与未改性CEV中的阳离子，适当地，其他单价阳离子进行阳离子交换来引入。可以理解的是，用于增强防水性能的单价阳离子通常是元素周期表中元素的阳离子或分子的阳离子，除了通常在未改性CEV中被交换的单价阳离子，例如，锂或正丁铵(C₄H₉NH₃⁺)。因此，所述用于增强防水性能的单价阳离子，与锂阳离子相比，更适当地，与锂和/或C₄H₉NH₃⁺单价阳离子相比，更适宜增强防水性能。

通过上述内容可以理解的是，所述CEV中用于增强防水性能的单价阳离子通常存在于所述CEV的阳离子交换位点处。