CN100370154C - 预先混合和凝固的密封帽 - Google Patents

Abstract

一种密封剂、制造密封剂的方法以及应用密封剂的方法包括预先形成的至少部分硬化的第一数量的密封剂和预先形成的至少部分没有硬化的第二数量的密封剂。该第一数量的密封剂形成为具有内部腔的凹壳。第二数量的密封剂安置在壳的内部腔中。第二数量的密封剂维持在充分低于该第二密封剂的硬化温度的温度下，使得至少部分地抑制所述第二密封剂的硬化。第一和第二数量的密封剂封装在一起来传送到基底，诸如紧固件。

Description

预先混合和凝固的密封帽

技术领域

本发明涉及密封剂材料。更具体的，本发明涉及预先形成的且没有变硬的密封剂壳、制造这样的壳的方法，以及将这样的壳应用到基底的方法，

背景技术

用子分配可固化的密封剂的分配系统在该领域中是熟知的。有多种方法来通过使用帽子来将密封剂应用到紧固件。这些方法包括应用密封剂，然后通过帽子将其在紧固件上成形，或者将密封剂注入包住紧固件的帽子中。这些方法要求在将帽子围绕密封剂以前精确测量围绕紧固件的密封剂，或者在将帽子和密封剂放置在紧固件上以前精确测量进入帽子的密封剂。这些方法是昂贵的和不实际的。而且，这些方法不提供一致的结果。

在邻近应用到紧固件以前用没有固化的密封剂填充的预先形成的密封剂帽具有类似的低效率。用没有固化的密封剂填充帽子的额外步骤使得密封剂在紧固件上的应用较麻烦。典型的实践包括一次将密封剂应用到许多紧固件上。填充帽子的额外步骤使应用变复杂，且增加了将密封剂应用到整个基底的紧固件上所要求的时间长度。密封剂在分配以后的固定时间周期内固化的事实使在应用到紧固件以前分配密封剂变得复杂。

发明内容

因此，需要一种处理现有材料的低效率和复杂性的密封剂。

对本说明书来说，除非另外指明，否则在说明书使用的通过术语“大约”来表示成分的量，或者其它材料的百分比或者比例、反应条件等等的所有数字都理解为在各种情形下可修改。因此，除非与此相反的指明，否则在下面的说明书中提出的数字参数都是近似的，它们可以根据由本发明设法获得的所期望的特性来改变。最低限度，且不是企图限制与等价的原则的应用，每个数字参数应该至少根据记录的有效数字的个数且通过应用普通的舍入技术来解释。

虽然阐明本发明的宽范围的数字范围和参数是近似的，但是在具体例子中对阐明的数字值尽可能精确地记录。然而，任何数字值都固有地包含某些由于在它们各自的测试测量中产生的标准差而必然产生的误差。

本发明的一个非限制性的实施例包括预先形成的至少部分硬化的第一数量的密封剂，以及预先形成的至少部分没有硬化的第二数量的密封剂。该第一数量的密封剂和第二数量的密封剂包括相同的成分。

在另一个非限制性的实施例中，密封剂包括预先形成的至少部分硬化的第一数量的密封剂，以及预先形成的至少部分没有硬化的第二数量的密封剂，其中，所述第一数量的密封剂和所述第二数量的密封剂包括相同的成分。在另一个非限制性的实施例中，第一数量的密封剂可以包括包含内部腔的凹壳，第二数量的密封剂可以安置在所述腔中。在还有一个非限制性的实施例中，第二数量的密封剂可以处于充分低于该第二数量的密封剂的硬化温度的温度下，使得至少部分地延迟该第二数量的密封剂硬化。

一种用于制造本发明的密封剂的实施例的非限制性的典型过程包括获得第一数量的密封剂，且至少部分硬化所述第一数量的密封剂。使第二数量的密封剂接触第一数量的密封剂。通过在充分低于第二数量的密封剂的硬化温度的温度下热调节第二数量的密封剂来维持第二数量的密封剂至少部分没有硬化，以至少部分地延迟所述第二数量的密封剂的硬化。

该非限制性典型过程还包括将第一数量的密封剂压缩到形成具有内部腔的凹壳的预定厚度，第二数量的密封剂安置在该内部腔中。通过热调节第一数量的密封剂可以保持第一数量的密封剂至少部分硬化。凹壳可以通过本领域中已知的任何方法来形成，例如，通过使用注射填充模子或者使用阴阳模子。本领域中的普通技术人员知道将凹壳形成为各种形状和尺寸来适合具体应用的各种方法。在一个实施例中，通过在阴阳模子的界面处的成形装置可以模制壳缘，使得腔具有整齐的边缘。

在一个非限制性的实施例中，成形装置包括一种第一数量的密封剂附着的材料，诸如乙酸酯(醋酸酯)、丁酸酯、戊酸酯和己酸酯，或者密封剂附着的其它柔性材料。该成形装置去除多余量的密封剂，形成围绕壳缘的腔的整齐边缘。在第二数量的密封剂安置在腔中以后，这两个数量的密封剂封装在一起，以在应用到基底以前防止湿气接触密封剂。

在一个非限制性的实施例中，密封剂可以保存在-100℃和-25℃之间且包括-100℃和-25℃的温度下，以延迟硬化。在另一个实施例中，密封剂可以保存在最低为-75℃的温度下。在另一个实施例中，密封剂可以保存在最高为-55℃的温度下。在另一个实施例中，密封剂可以保存在-45℃的温度下。当将密封剂应用到基底时，第一和第二数量的密封剂可以暴露到足以至少部分地硬化第二数量的密封剂的温度下。

附图说明

结合且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的一些非限制性的实施例，且连同说明书一起用来说明本发明。

图1a-1c示出了制造密封剂的过程的非限制性的实施例。图1a示出了用于制造密封剂的阴阳模子。图1b示出了使用阴阳模子将第一数量的密封剂模制到壳中。图1c示出了将第二数量的密封剂安置在壳中。

图2示出了将壳的实施例应用到一种类型的基底，特别是铆钉紧固件。图3示出了将壳应用到另一种类型的基底，特别是螺帽螺栓紧固件。

具体实施方式

只要可能，在贯穿附图中使用相同的标号来指相同的或者相似的部分。图1a示出了阴阳模子的实施例。阴模子10包括几个分隔间16，用于模制第一数量的密封剂的外表面。根据应用所必须的壳的种类，分隔间16可以具有类似的或者不同的尺寸和形状。分隔间16的数量可以根据需要的壳的数量、在温度控制的环境中的架子的尺寸、运输容易程度，以及用于分配密封剂机器的尺寸来变化。阳模子12包括与阴模子10的分隔间对准的突出18。

一种非限制性实施例的模子可以由适于从密封剂释放的强复合材料构成，使得一旦第二数量的密封剂安置在内部腔中，就可以去除部分硬化的壳。在一个可选择的非限制性实施例中，注射填充的模子可以包括结合在一起的阴阳模子。第一数量的密封剂通过模子中的开口注入阴阳模子的间隙中。第一数量的密封剂部分地硬化成预定厚度的壳。分开阴阳模子来释放壳，且允许将第二数量的密封剂安置在内部腔中。

在另一个非限制性的实施例中，在阳模子12和阴模子10之间放置薄膜或者衬垫14。薄膜可以由任何合适的材料制成，例如乙酸酯(醋酸酯)或者类似的材料，诸如丁酸酯、戊酸酯和己酸酯，或者密封剂附着的其它柔性材料。通常，薄膜14被打孔，使得穿孔相应于阳模子12的突出18和阴模子14的分隔间16。薄膜还可以包括定位销(没有显示)，其允许薄膜14容易地与阴模子10的分隔间16对准，且当将两个模子压在一起来压缩第一数量的密封剂时，防止薄膜14移动。本领域中已知的其它装置也可以用来实现获得密封剂帽的光滑边缘的结果。

在可选择的非限制性实施例中，薄膜14可以由任何这样的装置来替代，即，该装置去除围绕壳缘的多余量的第一数量的密封剂，产生内部腔的基本整齐的边缘。这样的装置可以包括构造为在将两个模子压在一起期间或者之后用来去除多余密封剂的任何化学、机械或者电气系统。

图1b示出了使用阴阳模子将第一数量的密封剂模制到壳中的非限制性的实施例。该第一数量的密封剂20已经分配到阴模子10的分隔间16中。该第一数量的密封剂填充阳模子12的突出18和阴模子12的分隔间16之间的间隙。该间隙具有相应于基底上所期望的密封剂的最小厚度的预定厚度。将两个模子压在一起，以压缩第一数量的密封剂，且移除附着到薄膜14的多余量的密封剂。将模子保持在一起足够长的时间，以允许第一数量的密封剂20至少部分地硬化。

在一个非限制性的实施例中，可以允许第一数量的密封剂20始终至少部分地硬化，或者完全“固化”。术语“至少部分地硬化”意味着包括从完全固化到至少稍微胶凝到可以手动地或者机械地操作第一数量的密封剂来应用到基底的程度的整个硬度范围。相反地，术语“至少部分地没有硬化”意味着包括硬度从完全液态到至少稍微胶凝到使第二数量的密封剂可以符合基底的表面的程度的整个硬度范围。因此，期望密封剂的部分可以硬化或者没有硬化，使得密封剂在全部密封剂数量中不均匀。例如，密封剂不需要同时全部硬化，且可以留有潜力来在几乎完全固化的密封剂中容纳没有硬化的密封剂，以及在几乎完全没有固化的密封剂中容纳硬化的密封剂。

密封剂的硬化或者固化时间依赖于密封剂成分的有效时间，且可以在从几分钟到几小时的很宽范围中变化。在另一个非限制性的实施例中，可以热调节第一数量的密封剂，以在将第二数量的密封剂安置在内部腔中以前防止第一数量的密封剂完全固化。

图1c示出了一个非限制性的例子，其示出了将第二数量的密封剂安置到壳中。阳模子12和具有多余密封剂的薄膜14已经去除，在分隔间16中留下形状为具有内部腔的凹壳的第一数量的密封剂20。第二数量的密封剂22安置在第一数量的密封剂20的腔中。对预先成形的第一数量的密封剂20和预先成形的第二数量的密封剂22的组合进行热调节，直到应用到基底。术语“预先成形”指分配和封装该数量的密封剂，使得可以在应用到基底之前存储和运输密封剂。

在一个非限制性的实施例中，可以使用足够量的密封剂来将壳填充到刚刚超过分隔间的表面之上。然后可以将本领域中的普通技术人员熟知的隔离纸或者其它类似的材料应用在密封剂上。，当在存储和运输期间热调节密封剂时，以及当密封剂的温度在应用前增加时，该封装至少部分地抑制产生湿气。如果允许湿气在密封剂上聚集，那么它可能在应用期间堆积在基底和密封剂之间，使得有害地影响密封剂的性能。在阴模子中存储和运输密封剂的非限制性实施例中，用来构造模子的材料的热性能选择为减小冷凝的可能性，诸如疏水聚合物。

在一个非限制性的实施例中，预先形成的密封剂壳和至少部分没有硬化的密封剂可以直接应用到基底，而在邻近应用前不分配密封剂(该邻近性可以广泛地变化，且由密封剂有效时间确定)。第一数量的密封剂和第二数量的密封剂包括相同的成分。在一个进一步的非限制性实施例中，一旦至少部分没有硬化的第二数量的密封剂固化，它通常与至少部分硬化的第一数量的密封剂一致，使得第一数量的密封剂和第二数量的密封剂之间的界面可以变得至少部分地不明显。

术语“热调节”指在通过至少部分地延缓固化过程来延迟硬化的温度下减少和/或维持第二数量的密封剂(以及第一数量的密封剂，如果它没有固化)。温度可以减小到有效地延缓固化过程。在一个非限制性的实施例中，到达固化完成的固化过程的时间长度与温度反向相关，这样温度越低，固化过程的延缓和硬化的延迟率越大。在一个非限制性的实施例中，温度的降低和/或维持可以从当第二数量的密封剂被制造且安置在第一数量的密封剂的凹壳中的时刻开始持续到当准备好密封剂来应用到基底的时刻。这样，在存储和运输密封剂期间使用冷却，诸如在冷冻的条件下或者在干冰中运输密封剂。

上述的延缓固化过程的温度可以广泛地变化，且依赖于密封剂的保存期限。密封剂过期的日期相对于温度是随着密封剂成分的不同而变化的。在一个非限制性的例子中，密封剂的保持期限在-40℃下为21天。通过降低温度可以延长保存期限。在一个非限制性的实施例中，密封剂可以保存在-100℃和-25℃之间且包括-100℃和-25℃的温度下，以延迟硬化。在另一个非限制性的实施例中，密封剂可以保存在最高-75℃下。在另一个非限制性的实施例中，密封剂可以保存在最低-55℃下。在另一个非限制性的实施例中，密封剂可以保存在-45℃的温度下。密封剂的选择是不挑剔的，可以使用在本领域中已知的多种材料。密封剂的具体选择通常依赖于许多因素，诸如基底的类型，以及预期的最终用途。市场上可以买到的密封剂的非限制性的例子包括来自PRC DeSoto  International.Inc.(Burbank，California)的PS-890和PR-1440，以及来自AC Tech(PBTBrands，Inc.，Hartford Connecticut)的AC-236和AC-250。

在上面所列的非限制性的实施例中，密封剂可以通过增加热量来固化或者硬化。在另一个非限制性的实施例中，第二数量的密封剂可以通过氧化来固化或者硬化。在该实施例中，可以通过限制密封剂暴露到空气来延迟第二数量的密封剂的氧化，使得密封剂保持部分没有硬化。

术语“抑制”指限制、阻止、减缓或者妨碍具体的反应或者功能。这可以以许多方法实现，例如，控制密封剂暴露到的环境。在氧化的情况下，抑制指限制、阻止、减缓或者妨碍密封剂的氧化。在一个非限制性的例子中，通过限制密封剂暴露到空气和周围条件来至少部分地抑制氧化。在湿气的情况下，抑制指限制、阻止、减缓或者妨碍湿气在密封剂上形成。一个非限制性的例子包括通过限制在密封剂表面上的冷凝来至少部分地抑制湿气。

多种密封剂成分可以以这样的方式预先形成。如上所述，密封剂的选择是不挑剔的，可以使用广泛种类的已知密封剂，包括来自PRCDeSoto International.Inc.(Burbank，California)的PS-890和PR-1440，以及来自AC Tech(PBT Brands，Inc.，HartfordConnecticut)的AC-236和AC-250。此外，这些预先形成的凹壳和预先形成的至少部分没有硬化的材料的方法可以用于其它成分，诸如粘合剂、涂层等。

制造密封剂的方法的一个非限制性的实施例包括在图1a到图1c中概述的这样的步骤，即，获得第一数量的密封剂，至少部分地硬化它，使它与第二数量的密封剂接触，以及维持第二数量的密封剂至少部分没有硬化。将密封剂应用到基底的方法的一个非限制性的实施例包括在足够延迟硬化的温度下获得预先形成的第二数量的密封剂，将它暴露到足够至少部分地硬化密封剂的温度下，以及使密封剂与基底接触。这样的温度可以包括热调节密封剂，以逐渐增加温度，或者允许密封剂到达周围温度(20℃)。应用密封剂的方法的另一个非限制性的实施例包括足够延迟氧化的条件下获得预先形成的第二数量的密封剂，将它暴露到足够使第二数量的密封剂氧化到至少部分地硬化的状态的空气下。

有许多使用密封剂的基底的例子，诸如凸起、弓形或者平的表面。凸起基底的一个非限制性的实施例是紧固件。图2和3示出了使用预先形成的第一数量的密封剂和第二数量的密封剂来密封的紧固件的两个例子。板28通过紧固件24来紧固(在图2中为铆钉，在图3中为螺帽和螺栓)。包括第一数量的密封剂20的凹壳压在且旋在紧固件24上，以完全包围紧固件。紧固件24的两侧可以使用具有不同尺寸和形状的第一数量的密封剂20的凹壳来密封。通过第二数量的密封剂22来涂覆紧固件24。紧固件24转移第二数量的密封剂的一部分26。该多余部分26确保了第一数量的密封剂20和板28之间的紧密密封。多余部分26可以完全保留，如图2所示，或者被消除，以在第一数量的密封剂20和板28之间形成平滑的过渡30，如图3所示。

考虑本说明书和这里公开的本发明的实践，本领域中的普通技术人员会明白本发明的其它实施例。本说明书和例子意在被认为是只是示例性的，而本发明的真正的范围和精神由后附的请求保护内容指出。

Claims (19)

1.一种密封剂组件包括：

预先形成的至少部分硬化的第一数量的密封剂；以及

预先形成的至少部分没有硬化的第二数量的密封剂，其中，所述第一数量的密封剂和所述第二数量的密封剂包括相同的成分；

其中，所述第二数量的密封剂处在足够地低于所述第二数量的密封剂的硬化温度的一温度下，以便所述第二数量的密封剂至少部分地延迟硬化；和

所述第一数量的密封剂包括包含内部腔的凹壳，所述第二数量的密封剂安置在所述腔中。

2.根据权利要求1的密封剂组件，其特征在于：

所述第二数量的密封剂与所述第一数量的密封剂封装在一起，用于传送到一基底。

3.根据权利要求2的密封剂组件，其特征在于：

所述基底包括紧固件。

4.一种密封剂组件包括：

预先形成的至少部分硬化的第一数量的密封剂；以及

预先形成的至少部分没有硬化的第二数量的密封剂，其中，所述第一数量的密封剂和所述第二数量的密封剂包括相同的成分；

其中，所述第二数量的密封剂被抑制氧化，以便所述第二数量的密封剂至少部分地延迟硬化；和

所述第一数量的密封剂包括包含内部腔的凹壳，所述第二数量的密封剂安置在所述腔中。

5.一种用于制造密封剂组件的方法包括：

获得第一数量的密封剂；

至少部分硬化所述第一数量的密封剂；

使第二数量的密封剂接触所述第一数量的密封剂；

保持所述第二数量的密封剂至少部分未硬化；和

保持所述第二数量的密封剂至少部分未硬化的步骤还包括在足够低于所述第二数量的密封剂的硬化温度的温度下热调节所述第二数量的密封剂，以至少部分地延迟所述第二数量的密封剂的硬化；

其中，所述第一数量的密封剂包括包含内部腔的凹壳，所述第二数量的密封剂安置在所述腔中。

6.根据权利要求5的用于制造密封剂组件的方法，其特征在于：

至少部分硬化所述第一数量的密封剂的步骤包括压缩所述第一数量的密封剂到预定的厚度。

7.根据权利要求6的用于制造密封剂组件的方法，其特征在于：

压缩所述第一数量的密封剂还包括将所述第一数量的密封剂形成为具有内部腔的凹壳；以及

接触所述第二数量的密封剂。

8.根据权利要求7的用于制造密封剂组件的方法，其特征在于，所述凹壳由模制制成，所述模制包括使用注射填充的模子。

9.用于制造根据权利要求7的密封剂组件的方法，其特征在于：

形成所述凹壳还包括使用阴阳模子。

10.用于制造根据权利要求9的密封剂组件的方法，其特特征在于：

形成所述凹壳还包括在阴阳模子之间的界面处形成所述凹壳。

11.用于制造根据权利要求10的密封剂组件的方法，其特征在于：

形成所述凹壳的步骤还包括去除多余量的所述第一数量的密封剂，以形成腔的整齐边缘。

12.用于制造根据权利要求9的密封剂组件的方法，其特征在于：

形成所述凹壳还包括在所述阴阳模子之间放置一薄膜，所述薄膜包括从乙酸酯、丁酸酯、戊酸酯和己酸酯中选择的至少一种成分。

13.用于制造根据权利要求5的密封剂组件的方法，还包括：

封装所述第一数量的密封剂和所述第二数量的密封剂，以至少部分地抑制湿气接触所述第一数量的密封剂和所述第二数量的密封剂。

14.用于制造根据权利要求5的密封剂组件的方法，其特征在于：

所述温度为最低-75℃。

15.用于制造根据权利要求5的密封剂组件的方法，其特征在于：

所述温度为最高-55℃。

16.用于制造根据权利要求5的密封剂组件的方法，其特征在于：

所述温度在大约-45℃。

17.用于制造根据权利要求5的密封剂组件的方法，其特征在于：

所述温度范围在从-100℃到-25℃。

18.一种用于制造密封剂组件的方法包括：

获得第一数量的密封剂；

至少部分硬化所述第一数量的密封剂；

使第二数量的密封剂接触所述第一数量的密封剂；

保持所述第二数量的密封剂至少部分未硬化；和

保持所述第二数量的密封剂至少部分未硬化的步骤还包括至少抑制所述第二数量的密封剂的氧化，以至少部分地延迟所述第二数量的密封剂的硬化；

其中，所述第一数量的密封剂包括包含内部腔的凹壳，所述第二数量的密封剂安置在所述腔中。

19.一种用于制造密封剂组件的方法包括：

使用阴阳模子制成第一数量的密封剂的凹壳；

在所述阴阳模子之间放置一薄膜，所述薄膜包括从乙酸酯、丁酸酯、戊酸酯和己酸酯中选择的至少一种成分；

至少部分硬化所述第一数量的密封剂；

去除所述薄膜和接触所述薄膜的多余量的所述第一数量的密封剂；

用第二数量的密封剂来至少部分地填充所述凹壳；

在足够低于所述第二数量的密封剂的硬化温度下热调节所述第二数量的密封剂，以至少部分地延迟所述第二数量的密封剂的硬化；以及

封装所述第二数量的密封剂，以至少部分地抑制湿气接触所述第二数量的密封剂。

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