CN102040756A

CN102040756A - 一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜及其制备方法

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Publication number: CN102040756A
Application number: CN2009101849128A
Authority: CN
Inventors: 韩建宇; 项宗祥; 甘槟; 汪华北
Original assignee: ANHUI MEIXIANG INDUSTRIAL Co Ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: ANHUI MEIXIANG INDUSTRIAL Co Ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明公开了一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜及其制备方法，采用新型特种材料-氢化丁腈橡胶为主要组分，将其塑炼，达到规定的可塑度；再把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混；然后再把氧化锌、硬酯酸等组分按重量百分比加入共混料中在密闭式炼胶机进行混炼；按重量百分比加入硫化剂，薄通下片制成胶料；采用常规压延工序，在帘布上进行双面擦胶制成橡胶密封膜。本发明具有优异的气密性、耐臭氧性、耐硫化氢气体腐蚀性、耐候性、耐芳香烃溶剂性，满足气柜橡胶密封膜产品在使用过程中的动态屈挠性能、抗撕裂性能、耐磨性能的相关要求，且使用寿命长。

Description

一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶密封膜，具体涉及一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜及其制备方法。

背景技术

目前国内生产储气柜橡胶密封膜主要采用的进口的丁腈橡胶，经过塑炼，密炼，与PVC的共混，压延硫化等几十道工序加工而成的。而该材料生产的橡胶密封膜用于石油化工行业的尾气储气柜，特别是在高含量H2S气体的存在下，使用寿命极短。储气柜橡胶密封膜能否具备优异的气密性、耐臭氧性、耐硫化氢气体腐蚀性、耐候性、耐芳香烃溶剂性，主要取决于胶种和胶料的配方。橡胶部件除要求耐油外，还需具有良好的耐热、耐高温、高压、耐氧等特性，而普通丁腈橡胶(NBR)+PVC材料已远不能满足这些要求，尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代，但氟橡胶价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，以解决现有技术中存在的问题。本发明提供的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜应具有优良的耐热老化性能、耐天候性、耐硫化氢气体腐蚀性，耐芳香烃溶剂性、气密性、耐臭氧性，且使用寿命长，价格适中。

本发明的另一目的在于提供上述橡胶密封膜的制备方法。

一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，膜的中间层为帘布，帘布的正反两面擦胶膜，所述胶膜按重量百分比由以下组分组成：

上述胶膜中，氢化丁腈橡胶(以下简称HNBR)是通过有选择地使代表性耐油橡胶——丁腈橡胶(以下简称NBR)中的碳-碳双键产生氢化作用而获得。氢化丁腈橡胶(HNBR)大分子结构中具有极性侧腈基团(-CN)，分子间作用力较强，具有优异的耐石油基油类和耐溶剂性，丁腈橡胶分子间内聚力强，分子链间隙小，能有效地阻止气体分子的扩散，但其耐臭氧性能及耐候性较差。HNBR的耐热老化性能、耐天候性和耐化学药品性比NBR好。HNBR的聚合物主链结构，大致可分为碳-碳饱和键、丙烯腈和碳-碳不饱和键三个部分。碳-碳饱和键热稳定性和化学稳定性比碳-碳双键好。HNBR与其他具有代表性的耐油性橡胶的强度特性比较，其拉伸强度约是其他耐油性橡胶1.5倍，耐油性为ACM(丙烯酸酯橡胶)和(氟橡胶)的2-3倍。HNBR的丙烯腈含量为17％-50％，其耐油性随着结合丙烯腈量的增加而提高。在注重化学稳定性时，最好尽量减少HNBR聚合物主链中的不饱和键。但是，当选择硫黄作为交联体系时，必须选择聚合物主链中的不饱和键作为交联点。因此，有必要将适量的不饱和键留在聚合物主链中，使作为HNBR特点之一的优异的耐老化性能不致大幅度下降。通常，如果碘值在15以下加氢率在95％以上的HNBR，即使进行硫黄硫化也很难得到硫化密度不提高而弹性能满足要求的橡胶制品。另外，如果选择有机过氧化物，同不管聚合物的碘值大小均可以硫化。

PVC具有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃及绝缘性能，与胶料的混合性好，可大幅度改善胶料的力学性能。

氧化锌：分子式是ZnO。外观白色粉未，相对密度5.6。配入橡胶后能增加促进剂活性，从而减少促进剂用量或缩短硫化时间。提高硫化程度。它既是活性剂，又可以起到补强作用。

硬脂酸：分子式CH₃(CH₂)₁₆COOH。白色或微黄块状物，相对密度0.9。不仅用作硫化活性剂，也可以用作增塑剂和软化剂，加入后有助于橡胶分子链断裂便于加工。

在上述组分中，补强剂选用炭黑或白炭黑，优选N550炭黑，含量为10％-14％。

填充剂选用陶土、碳酸钙、硫酸钡，优选含量为8％-16％。

软化剂选用邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、TOTM。

活性剂选用氧化锌、硬脂酸。

阻燃剂选用氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁。

导静电剂选用UV-531。

制备本发明的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜的方法依次由下述步骤组成：

(1)氢化丁腈橡胶与PVC的共混：

a、PVC预膨润：将PVC粉料加入高速捏合机中，按重量百分比加入软化剂进行搅拌，在温度80℃-90℃以下进行捏合膨润5-10min；

b、氢化丁腈橡胶塑炼：氢化丁腈橡胶在进行共混前进行塑炼，达到规定的可塑度0.3-0.4；

c、把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶混合；

(2)再把氧化锌、硬酯酸、补强剂、填充剂、活性剂、阻燃剂和导静电剂按重量百分比加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中，在密闭式炼胶机进行混炼；

(3)将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片制成胶料，温度控制在30℃-50℃，时间3-5min，检测合格后，进入下一道工序擦胶。

(4)用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶(打开蒸汽加热四辊压延机辊筒，将整卷帘布安装在擦胶架上，把热炼合格的橡胶密封膜胶料，向四辊压延机供料，进行帘布双面擦胶)。

本发明的有益效果：具有优异的气密性、耐臭氧性、耐硫化氢气体腐蚀性、耐候性、耐芳香烃溶剂性、耐热老化性，且使用寿命长，价格适中。满足气柜橡胶密封膜产品在使用过程中的动态屈挠性能、抗撕裂性能、耐磨性能等相关要求。

具体实施方式

以下通过实施例和氢化丁腈橡胶与普通丁腈橡胶技术性能对比表，对本发明进一步详细说明。

实施例1

按下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度0.35；将PVC粉料加入高速捏合机中，按重量百分比加入软化剂邻苯二甲酸二辛酯进行搅拌，在温度80℃-90℃以下进行捏合膨润5-10min。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。将N550炭黑、陶土、氧化锌、氯化石蜡、导静电剂UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料在密闭式炼胶机进行混炼；将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片，温度为30℃-50℃，时间约5min，检测合格后，进入下一道工序擦胶。用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶成膜。

实施例2

按下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度0.4；将PVC粉料加入高速捏合机中，按重量百分比加入软化剂己二酸二辛酯进行搅拌，在温度80℃-90℃以下进行捏合膨润5-10min；把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。将N330炭黑、碳酸钙、硬脂酸、三氧化二锑、导静电剂UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中在密闭式炼胶机进行混炼；将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片，温度为30℃-50℃，时间约5min，检测合格后，进入下一道工序擦胶。用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶成膜。

实施例3

按下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度0.3；将PVC粉料加入高速捏合机中，按重量百分比加入软化剂TOTM进行搅拌，在温度80℃-90℃以下进行捏合膨润5-10min；c、把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶混合；将白炭黑、硫酸钡、硬脂酸、氢氧化铝、导静电剂UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料在密闭式炼胶机进行混炼；将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片，温度为30℃-50℃，时间约5min，检测合格后，进入下一道工序擦胶。用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶成膜。

实施例4

按下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度0.35；将PVC粉料加入高速捏合机中，按重量百分比加入软化剂邻苯二甲酸二辛酯进行搅拌，在温度80℃-90℃以下进行捏合膨润5-10min；把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。将N550炭黑、碳酸钙、氧化锌、氢氧化镁、导静电剂UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料在密闭式炼胶机进行混炼；将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片，温度为30℃-50℃，时间约5min，检测合格后，进入下一道工序擦胶。用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶成膜

实施例5

按下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度0.35；将PVC粉料加入高速捏合机中，按重量百分比加入软化剂己二酸二辛酯进行搅拌，在温度80℃-90℃以下进行捏合膨润5-10min；把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶混合；进行增塑膨润处理。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混；将N550炭黑、硫酸钡、氧化锌、氢氧化铝、导静电剂UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料在密闭式炼胶机进行混炼；将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片，温度为30℃-50℃，时间约5min，检测合格后，进入下一道工序擦胶。用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶成膜。

表1、

表2、氢化丁腈橡胶与普通丁腈橡胶技术性能对比表

“*”：氢化丁腈橡胶做热老化试验时，温度提高为150℃度，时间延长为96小时的环境下进行。

氢化丁腈橡胶是近年来发展起来的综合性能优异的耐油、耐热橡胶。在油田密封、军工、航天、汽车等方面都得到了广泛应用。本发明用氢化丁腈橡胶制成的气柜密封膜，在复杂介质中具有很好的使用性能和优异的阻燃防火性能，产品使用寿命在十五年以上长。

Claims

1.一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，膜的中间层为帘布，帘布的正反两面擦胶膜，其特征在于所述胶膜按重量百分比由以下组分组成：

2.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中补强剂优选含量为10％-14％。

3.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中优选填充剂含量为8％-16％。

4.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中补强剂选用炭黑或白炭黑。

5.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中填充剂选用陶土、碳酸钙、硫酸钡。

6.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中软化剂选用邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、TOTM。

7.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中活性剂选用氧化锌、硬脂酸。

8.根据权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜，其中阻燃剂选用氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁。

9.制备权利要求1所述的用于石化行业储气柜的橡胶密封膜的方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：

(1)氢化丁腈橡胶与PVC的共混：

c、把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶混合；

(3)将混炼好的胶料，在开放式炼胶机按重量百分比加入硫化剂，薄通下片制成胶料，温度控制在30℃-50℃，时间3-5min。

(4)用常规的压延工序将制得的胶料进行帘布双面擦胶。