CN103194151A - 一种丁基橡胶密封条及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：丁基橡胶89-95份，硫化剂2-5份，填料2-8份，其他助剂0.5-1份。本发明还公开了该丁基橡胶密封条的制备方法。本发明的丁基橡胶密封条具有粘合性强、填充性好、密封性高、防水性能优等特点，特别适用于复合材料沼气池的密封。该密封条不含溶剂，终生不老化，高温下无流淌，低温下无裂纹，用于热塑性复合材料沼气池片材间隙密封，不仅优化安装工艺，对推动节能环保更具社会意义。

Description

一种丁基橡胶密封条及其制备方法
技术领域
本发明涉及密封胶带技术领域，尤其涉及一种适用于复合材料沼气池的丁基橡胶密封条及其制备方法。
背景技术
随着国家推动农村沼气发展几十年，沼气建设从最初的混凝土沼气池发展到如今的复合材料沼气池，在大力宣传节能环保的理念下，新型复合材料沼气池的建设更加顺应了时代的要求，然而复合材料沼气池刚刚兴起，其密封、安装等工艺尚有优化的空间。最初复合材料沼气池的密封多采用胶水、发泡性橡胶密封条等，此种工艺由于工序较多故而慢慢被淘汰；往后发展的热塑性复合材料沼气池，其密封工艺多采用热熔焊接的方式，此工艺密封效果较好，但成本较高。随着经济市场强调节能降本的概念，新的工艺、新的产品成为当今市场的迫切需要。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种粘合性强、填充性好、密封性高、防水性能优，适用于复合材料沼气池的丁基橡胶密封条，从而优化复合材料沼气池的安装工艺，增强复合材料沼气池的密封性，降低成本。
本发明的另一目的是提供该丁基橡胶密封条的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：
丁基橡胶                 89-95份，
硫化剂                   2-5份，
填料                     2-8份，
其他助剂                 0.5-1份。
优选的，所述丁基橡胶选自饱和聚异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、卤化丁基橡胶中的一种或几种。
优选的，所述丁基橡胶选自饱和聚异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶的状态下，所述硫化剂优选硫磺；所述丁基橡胶选自卤化丁基橡胶的状态下，所述硫化剂优选氧化镁。
优选的，所述硫化剂选自硫磺或氧化镁。
优选的，所述填料选自碳酸钙或滑石粉。
优选的，所述其他助剂选自抗老化剂、防腐剂、着色剂中的一种或几种。
优选的，所述抗老化剂选自4-甲基-6-叔丁基苯酚、4，4`-二羟基联苯或N,N`-二苯基对苯二胺。
进一步的，所述抗老化剂优选4-甲基-6-叔丁基苯酚。
优选的，所述防腐剂选自五氯苯酚钠或甲醛。
进一步的，所述防腐剂优选五氯苯酚钠。
优选的，所述着色剂选自炭黑或钛白粉。
进一步的，所述着色剂优选炭黑。
一种丁基橡胶密封条的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数准备各组分原料：丁基橡胶89-95份、硫化剂2-5份、填料2-8份、其他助剂0.5-1份；将上述原料在常温下均匀混合20-30分钟，放入高速高压密炼机，填充系数0.6-0.7，辊温小于40℃，上顶栓压力0.3-0.6MPa，混炼时间2.5-4分钟，排胶得丁基橡胶胶团，排胶温度130-140℃；
（2）将制得的丁基橡胶胶团放到直径45-65mm的螺杆挤出机中，更改机头模具的尺寸和形状，挤出成型得满足所需尺寸和形状的丁基橡胶密封条；挤出机螺杆长径比12-20，转速40-60r/min，机身温度60-70℃，机头温度75-80℃，模口温度90-95℃。
    与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的丁基橡胶密封条具有粘合性强、填充性好、密封性高、防水性能优等特点，特别适用于复合材料沼气池的密封。该密封条不含溶剂，终生不老化，高温下无流淌，低温下无裂纹，用于热塑性复合材料沼气池片材间隙密封，不仅优化安装工艺，对推动节能环保更具社会意义。
本发明的丁基橡胶密封条加工工艺简单，质量轻，易包装运输，使用方便，直接贴合在任何密封槽便可，贴合时密封条自动填充到密封槽内任何有间隙的位置。在复合材料沼气池领域由于其具有优良的密封性、粘合性、填充性、防水性、耐候、耐酸碱腐蚀、耐老化性等性能，将密封条介入热塑性复合材料沼气池片材结合处，可保证沼气池不漏气、不漏水，高温下无流淌、低温下无脆裂，且具有使用寿命长等优点。使用丁基橡胶密封条取代以往需要胶水、焊接的密封工艺，不仅很大程度上优化了复合材料沼气池的安装工艺，还大大降低了辅材成本和安装成本，其价格优势亦为复合材料沼气池的发展节约了成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为实施例1用丁基橡胶密封条密封的结构示意图；
图3为实施例1拆卸状态丁基橡胶密封条变形的结构示意图；
图4为本发明实施例2的结构示意图；
图5为实施例2用丁基橡胶密封条密封的结构示意图；
图6为实施例2拆卸状态丁基橡胶密封条变形的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明。
本发明的丁基橡胶密封条可用于复合材料沼气池的密封，复合材料沼气池由改性工程塑料制成，优选玻璃纤维增强聚丙烯塑料，玻璃纤维增强尼龙塑料等。复合材料沼气池为复合材料制成片材拼装组合而成，包含发酵间、贮气间、水压间、进料间、出料间；片材与片材结合处有密封槽。将丁基橡胶密封条直接贴合在密封槽内便可，丁基橡胶密封条的截面为适用于密封槽的任何形状，优选圆形、椭圆形、矩形或多边形。下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：
饱和聚异丁烯橡胶           89份，
硫磺                        5份，
碳酸钙                      5份，
4-甲基-6-叔丁基苯酚        0.3份，
五氯苯酚钠                0.1份，
炭黑                      0.6份。
将上述原料在常温下均匀混合20min，放入预先预热的密炼机，填充系数为0.6，设置辊温39℃，上顶栓压力0.3MPa，排胶温度130℃，混炼2.5min后进行排胶得丁基橡胶胶团。选取螺杆直径为45mm、长径比为12的挤出机，将所得胶团放入挤出机进料口，设置机身温度60℃、机头温度75℃，模口温度90℃，转速40r/min，选取截面形状为圆形，直径为9mm的机头模具，挤出得本实施例所述丁基橡胶密封条，该密封条密度为1.31g/cm3，性能测试结果如表1所示。
将本实施例的密封条用在如图1所示结构的复合材料沼气池中，该复合材料沼气池包括第一片材1和第二片材2，第一片材1与第二片材2为凹凸结构连接，第一片材1上设置凸台12，第二片材2上设置凹槽5，凹槽5即为密封槽。首先在凹槽5内贴合丁基橡胶密封条3，然后第一片材1与第二片材2凹凸连接，连接后第一片材1与第二片材2通过螺栓4固定。当凸台12压入凹槽5时，丁基橡胶密封条3受压后填充到凹槽5任何有空隙的位置，如图2所示。第一片材1与第二片材2连接拼合好后用螺栓4锁紧固定便可起到良好的密封作用。丁基橡胶密封条用于复合材料沼气池，可确保沼气池不漏水、不漏气，表现出优异的密封效果。
如果需要拆卸第一片材1与第二片材2，需先松开螺栓4，然后使用较大的力，方可将第一片材1与第二片材2分开小段距离，在分开的同时丁基橡胶密封条变形并产生较多的胶丝6粘结在第一片材1与第二片材2之间。需要用很大的力才可将第一片材1与第二片材2分开，胶丝6可拉伸2-5米的距离，表现出优异的粘合性，如图3所示。
实施例2
一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：
卤化丁基橡胶              45份，
饱和聚异丁烯橡胶        46.5份，
硫磺                     3.5份，
碳酸钙                    4份，
4，4`-二羟基联苯         0.4份，
甲醛                    0.1份，
炭黑                    0.5份。
将上述原料在常温下均匀混合25min，放入预先预热的密炼机，填充系数为0.65，设置辊温35℃，上顶栓压力0.45MPa，排胶温度135℃，混炼3.4min后进行排胶得丁基橡胶胶团。选取螺杆直径为55mm、长径比为16的挤出机，将所得胶团放入挤出机进料口，设置机身温度65℃、机头温度78℃，模口温度92℃，转速50r/min，选取截面形状为矩形，长宽分别为4cm、1.5cm的机头模具，挤出得本实施例所述丁基橡胶密封条，该密封条密度为1.35g/cm3，性能测试结果如表1所示。
将本实施例的密封条用在如图4所示结构的复合材料沼气池中，该复合材料沼气池包括第一片材7和第二片材8，第一片材7与第二片材8外侧分别设置一凹槽便于用卡箍10固定。在第一片材7和第二片材8之间贴合丁基橡胶密封条9，第一片材7和第二片材8连接拼合时，丁基橡胶密封条9受压，填充到四周有空隙的位置，表现出良好的填充性。第一片材7和第二片材8连接拼合好后用卡箍10从外侧卡紧固定，便可起到良好的密封作用，固定后的结构如图5所示。用丁基橡胶密封条9密封后的复合材料沼气池，可确保不漏气、不漏水，表现出优异的密封效果。
如果需要拆卸第一片材7和第二片材8，需先松开卡箍10，然后使用较大的力，方可将第一片材7和第二片材8分开小段距离，在分开的同时丁基橡胶密封条变形并产生较多的胶丝11粘结在第一片材7和第二片材8之间。需要用很大的力才可将第一片材7和第二片材8分开，胶丝11可拉伸3-6米的距离，表现出优异的粘合性，结构示意图如图6所示。
实施例3
一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：
卤化丁基橡胶              30份，
聚异戊二烯橡胶            30份，
饱和聚异丁烯橡胶          35份，
硫磺                      2份，
滑石粉                    2.5份，
N,N`-二苯基对苯二胺       0.2份，
五氯苯酚钠                0.05份，
钛白粉                    0.25份。
将上述原料在常温下均匀混合30min，放入预先预热的密炼机，填充系数为0.7，设置辊温30℃，上顶栓压力0.6MPa，排胶温度140℃，混炼4min后进行排胶得丁基橡胶胶团。选取螺杆直径为60mm、长径比为20的挤出机，将所得胶团放入挤出机进料口，设置机身温度70℃、机头温度80℃，模口温度95℃，转速60r/min，选取截面形状为矩形，长宽分别为6cm、2cm的机头模具，挤出得本实施例所述丁基橡胶密封条，该密封条密度为1.37g/cm3，性能测试结果如表1所示。
将本实施例的密封条用在如图4所示结构的复合材料沼气池中，可确保不漏气、不漏水，表现出良好的填充性和优异的密封效果。拆卸复合材料沼气池的片材时，丁基橡胶密封条变形并产生较多的胶丝粘结在复合材料沼气池的片材之间。需要用很大的力才可将复合材料沼气池的片材分开，胶丝可拉伸4-8米的距离，表现出优异的粘合性。
表1
Figure 218746DEST_PATH_IMAGE001
实施例4
一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：
饱和聚异丁烯橡胶            52份，
聚异戊二烯橡胶              42份，
硫磺                        3.2份，
滑石粉                       2份，
4，4`-二羟基联苯            0.3份，
五氯苯酚钠                 0.2份，
炭黑                       0.3份。
将上述原料在常温下均匀混合22min，放入预先预热的密炼机，填充系数为0.63，设置辊温25℃，上顶栓压力0.51MPa，排胶温度133℃，混炼2.8min后进行排胶得丁基橡胶胶团。选取螺杆直径为49mm、长径比为15的挤出机，将所得胶团放入挤出机进料口，设置机身温度67℃、机头温度75℃，模口温度91℃，转速48r/min，选取截面形状为无规则八边形的机头模具，挤出得本实施例所述丁基橡胶密封条。
实施例5
一种丁基橡胶密封条，由包含以下重量份数的组分制成：
卤化丁基橡胶               89份，
氧化镁                     2.5份，
碳酸钙                       4份，
滑石粉                       4份，
4-甲基-6-叔丁基苯酚         0.3份，
甲醛                       0.1份，
钛白粉                     0.1份。
将上述原料在常温下均匀混合28min，放入预先预热的密炼机，填充系数为0.69，设置辊温37℃，上顶栓压力0.5MPa，排胶温度138℃，混炼3.6min后进行排胶得丁基橡胶胶团。选取螺杆直径为65mm、长径比为17的挤出机，将所得胶团放入挤出机进料口，设置机身温度66℃、机头温度79℃，模口温度94℃，转速49r/min，选取截面形状为椭圆形的机头模具，挤出即得本实施例所述丁基橡胶密封条。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种丁基橡胶密封条，其特征在于，由包含以下重量份数的组分制成：
丁基橡胶                 89-95份，
硫化剂                   2-5份，
填料                     2-8份，
其他助剂                 0.5-1份。
2.如权利要求1所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述丁基橡胶选自饱和聚异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、卤化丁基橡胶中的一种或几种。
3.如权利要求2所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述丁基橡胶选自饱和聚异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶的状态下，所述硫化剂优选硫磺；所述丁基橡胶选自卤化丁基橡胶的状态下，所述硫化剂优选氧化镁。
4.如权利要求1所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述硫化剂选自硫磺或氧化镁。
5.如权利要求1所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述填料选自碳酸钙或滑石粉。
6.如权利要求1所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述其他助剂选自抗老化剂、防腐剂、着色剂中的一种或几种。
7.如权利要求6所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述抗老化剂选自4-甲基-6-叔丁基苯酚、4，4`-二羟基联苯或N,N`-二苯基对苯二胺；所述抗老化剂优选4-甲基-6-叔丁基苯酚。
8.如权利要求6所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述防腐剂选自五氯苯酚钠或甲醛；所述防腐剂优选五氯苯酚钠。
9.如权利要求6所述的丁基橡胶密封条，其特征在于，所述着色剂选自炭黑或钛白粉；所述着色剂优选炭黑。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的丁基橡胶密封条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数准备各组分原料：丁基橡胶89-95份、硫化剂2-5份、填料2-8份、其他助剂0.5-1份；将上述原料在常温下均匀混合20-30分钟，放入高速高压密炼机，填充系数0.6-0.7，辊温小于40℃，上顶栓压力0.3-0.6MPa，混炼时间2.5-4分钟，排胶得丁基橡胶胶团，排胶温度130-140℃；
（2）将制得的丁基橡胶胶团放到直径45-65mm的螺杆挤出机中，更改机头模具的尺寸和形状，挤出成型得满足所需尺寸和形状的丁基橡胶密封条；挤出机螺杆长径比12-20，转速40-60r/min，机身温度60-70℃，机头温度75-80℃，模口温度90-95℃。
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