CN103044927B - 一种泥浆泵用活塞胶料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泥浆泵用活塞胶料，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶20-30、氢化丁腈橡胶50-60、氯磺化聚乙烯橡胶TS-320（日本东曹）15-25、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2-3、二苯基硅二醇1-2、改性树木灰烬14-16、二茂铁2-3、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6、高耐磨炭黑N330？20-30、沉淀法白炭黑20-25、轻质碳酸钙5-7、氧化锌2-4、硬脂酸钙1-3、氧化铝1-3、白云石5-8、改性铁尾矿粉13-15、促进剂MBTS0.1-0.3、硫磺1-2、防老剂RD？1-2、防老剂MB？1-2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、甲基三甲氧基硅烷1-3、石蜡2-3。本发明的橡胶胶料具有优异的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，同时机械性能好,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及合成橡胶领域，具体涉及一种泥浆泵用活塞胶料及其制备方法。
背景技术
氟硅橡胶具有优异的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，被广泛应用于航空航天工业、汽车工业的发动机、油压系统，泵隔膜、医疗卫生等领域中，作为耐油耐高低温的密封材料及燃料油软管的一种新型材料。
现有技术中都采用一种基础的氟硅生胶经混炼制得氟硅混炼胶。由于不同的氟硅生胶分子量分布不同，平均分子量不同，由单一生胶混炼制得的氟硅胶混炼胶性能各不同，生胶分子量高则有很好的拉伸强度和撕裂强度、良好的耐油性，但加工性能很差，混胶也困难。而生胶的分子量低则难以有良好的拉伸强度和撕裂强度，耐油耐溶剂的体积变化率大。
同时氟硅胶的价格比较高，为了降低成本，提高混炼胶的性能，本发明将几种价格便宜的橡胶和氟硅橡胶混合到一起，再加入各种助剂，一起混炼，得到的混炼胶具有优异的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，同时机械性能好。通过改进工艺克服了现有技术中开炼机炼氟硅橡胶“吃”粉慢、易粘辊、粉尘多、劳动强度大、加工助剂分散不均匀，生产效力低，撕裂和耐油性差，对工人职业安全不利等缺点。
发明内容
本发明提供了一种泥浆泵用活塞胶料及其制备方法，本发明的胶料具有优异的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，同时机械性能好。
本发明采用如下技术方案：
一种泥浆泵用活塞胶料，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶20-30、三元乙丙橡胶9650（德国朗盛）20-30、氯磺化聚乙烯橡胶20-30、氢化丁腈橡胶20-30、改性树木灰烬10-12、二茂铁2-4、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6、炭黑N22020-30、气相法白炭黑10-15、六甲基二硅氨烷0.2-0.4、轻质碳酸钙5-10、氧化锌1-3、硅灰石粉5-10、氧化镁2-4、改性铁尾矿12-14、硫化促进剂M0.5-1.0、防老剂RD1-2、防老剂TPPD1-2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、乙烯基三乙氧基硅烷2-3、二甲基硅油1-2。
所述的一种泥浆泵用活塞胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶28、三元乙丙橡胶9650（德国朗盛）22、氯磺化聚乙烯橡胶24、氢化丁腈橡胶26、改性树木灰烬11、二茂铁3、过氧化二异丙苯DCP0.4、炭黑N22025、气相法白炭黑14、六甲基二硅氨烷0.3、轻质碳酸钙6、氧化锌2、硅灰石粉8、氧化镁3、改性铁尾矿13、硫化促进剂M0.6、防老剂RD1.5、防老剂TPPD1.4、2-硫醇基苯骈咪唑1.6、乙烯基三乙氧基硅烷2.5、二甲基硅油1.8。
所述的一种泥浆泵用活塞胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）改性树木灰的制备方法：
将树木灰重量1-2%的磷酸三苯酯加入到树木灰中混合，在用15-20%盐酸浸泡1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量0.5-1.0%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、1-2%的聚丙烯酸钙、1-2%二苯基硅二醇、3-5%氧化铝，以1200-1500转/分的速度高速搅拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性树木灰；
（2）改性铁尾矿的制备：
将铁尾矿900-1000℃下烧损4-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%丙三醇三甘油酸酯拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿粉；
（3）按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、炭黑N220、气相法白炭黑、六甲基二硅氨烷混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、三元乙丙橡胶9650（德国朗盛）、氯磺化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶，投入密炼机中，在60-72℃的温度下进行塑炼，塑炼11-15分钟后，当温度达到95-100℃，开始排料，排料后停放冷却24-30小时；
（5）按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中，再加入步骤（3）的混合料，混炼2-3分钟后，再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-95℃时，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（6）将上述混炼料投入开炼机中，再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中，薄通6-8遍即可，开炼机的加工温度≤55℃。
有益效果
本发明将价格较高的氟硅胶和几种价格便宜的橡胶混合到一起，在添加合适的助剂，将部分助剂进行改性处理，增加了分散性，提高了混炼胶的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，同时机械性能好,提高了橡胶的综合性能，优良的耐油橡胶，降低了对环境的污染，同时提高了生产效率，降低了生产成本。
具体实施方式
一种泥浆泵用活塞胶料的制备，
称取氟硅橡胶28kg、三元乙丙橡胶9650（德国朗盛）22kg、氯磺化聚乙烯橡胶24kg、氢化丁腈橡胶26kg、改性树木灰烬11kg、二茂铁3kg、过氧化二异丙苯DCP0.4kg、炭黑N22025kg、气相法白炭黑14kg、六甲基二硅氨烷0.3kg、轻质碳酸钙6kg、氧化锌2kg、硅灰石粉8kg、氧化镁3kg、改性铁尾矿13kg、硫化促进剂M0.6kg、防老剂RD1.5kg、防老剂TPPD1.4kg、2-硫醇基苯骈咪唑1.6kg、乙烯基三乙氧基硅烷2.5kg、二甲基硅油1.8kg,
制备方法包括以下步骤：
（1）改性树木灰的制备方法：
将树木灰重量1-2%的磷酸三苯酯加入到树木灰中混合，在用15-20%盐酸浸泡1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量0.5-1.0%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、1-2%的聚丙烯酸钙、1-2%二苯基硅二醇、3-5%氧化铝，以1200-1500转/分的速度高速搅拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性树木灰；
（2）改性铁尾矿的制备：
将铁尾矿900-1000℃下烧损4-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%丙三醇三甘油酸酯拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿粉；
（3）按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、炭黑N220、气相法白炭黑、六甲基二硅氨烷混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、三元乙丙橡胶9650（德国朗盛）、氯磺化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶，投入密炼机中，在60-72℃的温度下进行塑炼，塑炼11-15分钟后，当温度达到95-100℃，开始排料，排料后停放冷却24-30小时；
（5）按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中，再加入步骤（3）的混合料，混炼2-3分钟后，再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-95℃时，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（6）将上述混炼料投入开炼机中，再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中，薄通6-8遍即可，开炼机的加工温度≤55℃。
实验数据
对上述实施例的胶料进行性能检测，检测结果见表1。
表1：上述实施例的胶料进行性能检测的结果
由表1可以看出本发明的混炼胶料具有很好的耐油性，耐老化性能好，机械强度高，综合性能好，可以用作各种密封件材料。
Claims (3)
1.一种泥浆泵用活塞胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶20-30、三元乙丙橡胶965020-30、氯磺化聚乙烯橡胶20-30、氢化丁腈橡胶20-30、改性树木灰烬10-12、二茂铁2-4、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6、炭黑N22020-30、气相法白炭黑10-15、六甲基二硅氨烷0.2-0.4、轻质碳酸钙5-10、氧化锌1-3、硅灰石粉5-10、氧化镁2-4、改性铁尾矿12-14、硫化促进剂M0.5-1.0、防老剂RD1-2、防老剂TPPD1-2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、乙烯基三乙氧基硅烷2-3、二甲基硅油1-2。
2.根据权利要求1所述的一种泥浆泵用活塞胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶28、三元乙丙橡胶965022、氯磺化聚乙烯橡胶24、氢化丁腈橡胶26、改性树木灰烬11、二茂铁3、过氧化二异丙苯DCP0.4、炭黑N22025、气相法白炭黑14、六甲基二硅氨烷0.3、轻质碳酸钙6、氧化锌2、硅灰石粉8、氧化镁3、改性铁尾矿13、硫化促进剂M0.6、防老剂RD1.5、防老剂TPPD1.4、2-硫醇基苯骈咪唑1.6、乙烯基三乙氧基硅烷2.5、二甲基硅油1.8。
3.根据权利要求1或2所述的一种泥浆泵用活塞胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）改性树木灰的制备方法：将树木灰重量1-2%的磷酸三苯酯加入到树木灰中混合，在用15-20%盐酸浸泡1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量0.5-1.0%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、1-2%的聚丙烯酸钙、1-2%二苯基硅二醇、3-5%氧化铝，以1200-1500转/分的速度高速搅拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性树木灰；（2）改性铁尾矿的制备：将铁尾矿900-1000℃下烧损4-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%丙三醇三甘油酸酯拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿粉；（3）按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、炭黑N220、气相法白炭黑、六甲基二硅氨烷混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；（4）将氟硅橡胶、三元乙丙橡胶9650、氯磺化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶，投入密炼机中，在60-72℃的温度下进行塑炼，塑炼11-15分钟后，当温度达到95-100℃，开始排料，排料后停放冷却24-30小时；（5）按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中，再加入步骤（3）的混合料，混炼2-3分钟后，再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-95℃时，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；（6）将上述混炼料投入开炼机中，再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中，薄通6-8遍即可，开炼机的加工温度≤55℃。
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