背景

領域

本發(fā)明涉及密封劑材料。所關注的是用于密封接頭的材料。待密封的接頭包括接合用于流體的管道的那些接頭。例如接頭可以是管接頭。本發(fā)明在管道工業(yè)中是有用的。特別關注的是用于密封螺紋管接頭的材料。

相關技術的簡要描述

用于密封管接頭的材料是眾所周知的。例如國際專利公開號wo98/47805描述了用涂層材料浸漬的紗線材料。55是基于其中公開的技術出售的產(chǎn)品。盡管這樣的材料是非常有用的，且55已經(jīng)且繼續(xù)在商業(yè)上相當?shù)某晒Γ嬖谶@樣應用和/或環(huán)境條件，該該條件下性能改進是有利的。

德國專利公開號dd254915描述使用橡膠涂層的用于管接頭的密封劑。ep1647511描述具有聚合物核心的線，其用交聯(lián)的硅橡膠涂覆。日本專利公開號jp2007016173描述旋轉接頭密封劑，其是包含纖維的基體樹脂。美國專利號4,502,364描述了復合的纖維包裝材料。國際專利申請wo01/36537描述了可固化硅樹脂組合物。歐洲專利公開號ep0399682也描述了可固化硅氧烷密封劑。美國專利公開號2001/0044486描述塑料溶膠組合物。中國專利公開號1127774描述了用于連通接頭的密封劑材料。中國專利公開號1092459描述密封劑材料。日本專利公開號jps5228548描述填縫材料。

歐洲專利公開號ep1122202描述了用于將管密封劑纏繞至管上的卷繞裝置。美國專利號5,172,841描述線分配裝置。美國專利號4,606,134描述走向線分配器。

技術實現(xiàn)要素：

在一方面，本發(fā)明提供用于密封接頭的密封劑材料，其包含復絲或短纖聚苯硫醚紗線(spunpolyphenylenesulfideyarn)；以及包含發(fā)煙點約230℃或更高的硅油或天然油的接頭密封組合物，

所述聚苯硫醚紗線用所述接頭密封組合物涂覆。

出人意料地發(fā)現(xiàn)這樣的密封劑材料可容易地密封接頭例如管接頭且耐受高溫暴露。

在本發(fā)明的使用中，術語“天然油”指提取自天然資源的油且不包括石油。適合的天然油包括源自植物的那些天然油，所述植物包含種子、水果和植物提取物。

在本發(fā)明中，發(fā)煙點是根據(jù)用于測試發(fā)煙點的標準方法aocscc9a-48(源于americanoilchemists’society)測定的發(fā)煙點。

硅油選自用甲基封端和/或具有苯基取代基的聚二甲基硅氧烷。事實上任何耐高溫的聚二甲基硅氧烷是有用的。

天然油期望地選自鱷梨油、紅花油、米糠油、大豆油和芝麻油。這樣的天然油可在管道接頭中使用，例如飲用水管道系統(tǒng)。

接頭密封組合物在約60-約80重量％(％w/w)的紗線上可具有約20-約40重量％的量的密封組合物。

期望地，接頭密封組合物包含具有高發(fā)煙點的天然油或可持續(xù)油(sustainableoil)。優(yōu)選使用天然油因為它們出人意料地顯示出耐高溫且還沒有毒性。

期望地，紗線是聚苯硫醚短纖紗且接頭密封組合物包含硅油，因為這個組合當測試時特別地提供良好的結果。

應當理解本發(fā)明的所有的接頭密封組合物是不可固化的組合物。此外應當理解本發(fā)明的所有的接頭密封組合物不具有分散在載體例如樹脂中的纖維。本發(fā)明的所有的組合物是施用有接頭密封組合物的復絲或短纖紗。

本發(fā)明也包括制品，所述制品包括封裝在分配器中的根據(jù)任何前述權利要求的密封劑材料，密封劑材料能夠從所述分配器施加用于直接應用至待密封的接頭。

即使當發(fā)煙點高例如約230℃或更高，出人意料地發(fā)現(xiàn)，用本發(fā)明的密封劑材料密封的接頭可承受高達280℃及更高的溫度。即使在這樣的溫度下，油也不發(fā)煙，即使預期在超過發(fā)煙點的溫度下會發(fā)煙。

因此本發(fā)明提供用于接頭的有效密封劑，其可承受高溫例如約230℃和更高，例如280℃且更高且保持完整不泄漏。

期望地，密封組合物是以糊狀物的形式以使得易于處理。

本發(fā)明的一些期望的性質包括：

即時密封；

接頭可重新調整高達至少45°且在一些情況下高達360°；以及

280℃的耐受溫度。

使用基于天然高發(fā)煙點的油的糊狀物提供在不能使用其他的油例如礦物油如硅油的密封應用中使用的優(yōu)點。例如油漆和主體修理廠不能現(xiàn)場使用硅樹脂基產(chǎn)品。

使用聚苯硫醚短纖紗與基于硅油的糊狀物得到不會導致在聚苯砜(ppsu)管件上的環(huán)境應力開裂(esc)的產(chǎn)品。

本發(fā)明的組合物的其他潛在的組分包括一種或多種選自惰性填料如碳酸鈣、滑石，流變改性劑(例如有機黏土)(如果需要)和聚合物填料如聚四氟乙烯(ptfe)或聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)。當使用pmma時期望以微珠的形式使用。

附圖簡述

圖1是在以下實驗部分中使用的測試組件的圖；且

圖2是如以下實驗部分所描述的施用有密封劑材料的螺紋管接頭的圖。

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的密封劑材料如以下實驗部分所制備。

實施例

使用的材料如下：

通過將類型紗線1的兩紗線并列放置且將它們牽引通過一批糊狀物而將兩紗線結合在一起。(糊狀物用于將兩紗線保持在一起，因為它們不以任何方式扭曲或捻接在一起)。通過將類型紗線2的兩紗線并列放置且將它們牽引通過一批糊狀物而以相同的方式將兩紗線結合在一起。

在各種情況下使用的糊狀物被列為上表中的a1、a2、b1或b2且各糊狀物的組分也列于上表。上表中也列出了紗線。

拉出的濕紗線被卷在輥上，直至達到約0.5–0.8g/m的重量。

使用根據(jù)en10242切割的沒有可見的缺陷的新(未使用的)管道和配件制成的組件上進行測試。推薦的測試部件是iso7-1品質(且使用該品質的部件)。使用的測試組件1在下圖1中示出且由壓力連接件4、1.5”-0.5”(3.8-1.3cm)減徑管和相同筒形螺紋接套3、1.5”(3.8cm)套接口(socket)和1.5”(3.8cm)塞子(stopper)。通常使用的套接口具有直螺紋(parallelthreads)和錐形的塞子。

使用金屬鋸讓外螺紋7變粗糙。使用鋼刷清潔外螺紋和內螺紋7。將產(chǎn)品施用至測試接口9、10、12的外螺紋7。將一個螺紋11留在可見位置以允許組件進入套接口。將五圈產(chǎn)品施用至下一螺紋且在五根螺紋上纏繞回來，隨后纏繞至起始處且再次(纏繞)回來，如下圖2所示以“交叉”的方式施用。將螺紋切斷且產(chǎn)品的尾部卷入接套或塞子使得其不會松弛。

使用扭矩扳手施用150nm的輸入扭矩如圖1組裝試樣。使用鋼刷移除過量的產(chǎn)品。測試前允許樣品冷卻至室溫(因為摩擦可產(chǎn)生熱)。

隨后部件且特別是接頭依據(jù)以下標準en751-2篩選試驗測試。

連接適合的連接器至測試組件的開口端且連接至空氣壓力源。

用空氣或氮氣將測試組件加壓至7.5±3bar(0.75mpa±0.3mpa)。

將組件浸潤于水浴(室溫)且檢查泄漏。通過在浸潤期間氣泡的出現(xiàn)確定泄漏，忽略在浸潤的前15秒的過程中出現(xiàn)的氣泡。

將接頭9和10(見表1)回轉45°，且組件再次浸潤且再次如上所述測試。

環(huán)境耐受性測試

一旦如上測試即時密封，測試組件充滿水，塞住(在壓力連接器接頭處)且在所述的溫度和相應的壓力下儲存1周。隨后移除塞子，清空試樣且再次如上所述測試接頭。

涂層a1和b1以及a2和b2各自的主要差異是使用鱷梨油代替pdms。

為了比較，下表示出除了使用具有上述涂層的聚酰胺紗線以外基于使用同樣的配方的結果。

pa4,6＝聚酰胺4,6；pa6,6＝聚酰胺6,6。55是管道密封劑材料；其是涂覆的尼龍螺紋密封劑產(chǎn)品4，其中涂層是由羥基封端的聚二甲基硅氧烷與包含碳酸鈣、滑石和聚四氟乙烯的惰性填料制得的糊狀物?；谏媳碇械谋容^結果，預期使用pa4,6和pa6,6與組合物a1和b1會失敗，因為發(fā)現(xiàn)使用a2和b2的組合物形成的密封分別比使用a1和b1組合物形成的密封的性能更好。

從前述實驗工作中可見本發(fā)明的密封劑材料顯然提供相比于其他組合物的優(yōu)勢且已經(jīng)精心調配具有最佳性能。

參考本發(fā)明，本文使用的術語“包含/包括”和術語“具有/含有”用于詳細說明聲明的特征、整數(shù)、步驟或組分但不排除存在或添加一個或多個其他的特征、整數(shù)、步驟、組分或其組合。

應當理解，為了清楚起見，在單獨的實施方案的上下文中描述的本發(fā)明的某些特征也可以在單個實施方案中以組合提供。相反地，為了簡潔，描述于單個實施方案上下文中的本發(fā)明的各種特征，也可分開地提供或以任何適合的亞組合提供。