CN103351558A - 一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫及其制备方法，其由氟橡胶、硅橡胶、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、过氧化二异丙苯、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、改性纳米氮化硅、改性煤矸石粉、硬脂酸锌、硬脂酸钙等原料制成。本发明原料中氟橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐腐蚀性和优良力学性能，硅橡胶则具有良好的耐高低温和加工性能，两者复合共混，可以弥补现有橡胶密封垫耐高温油性差的缺点；本发明还利用改性的纳米氮化硅填充氟橡胶，其在氟橡胶中分散均匀，可以明显改善氟橡胶的综合物理性能、耐磨性能、耐热空气老化性能和耐油性能等；利用有机无机改性的煤矸石粉填充硅橡胶，可以明显提高密封垫的机械强度以及耐油性等性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封垫及其制备方法，具体涉及一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫及其制备方法。
背景技术
近年来,随着汽车、机械、化工等领域使用的橡胶密封垫向高性能、低能耗和长寿命方向发展,天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等通用橡胶制成的密封垫已无法满足新型橡胶密封垫的耐高温和耐油等方面的要求。因此急需开发一种新型耐高温油橡胶密封垫。
发明内容
本发明的目的在于针对技术的不足，提供一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫，由以下重量份的原料制成：氟橡胶（JS-717） 40-50、硅橡胶（SR-315）25-35、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯 3-4、过氧化二异丙苯 1-2、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷 2-3、沉淀白炭黑10-15、羟基硅油4-8、三烯丙基异氰脲酸酯1-2、轻质氧化镁 2-3、氢氧化钙3-5、过氧化苯甲酸叔丁酯 0.5-1、改性纳米氮化硅 8-12、改性煤矸石粉5-10、硬脂酸锌2-3、硬脂酸钙 1-2、促进剂CZ 1-2、促进剂Na-22 2-3、防老剂NBC 1-2、防老剂MMB 1-2。
所述的改性纳米氮化硅制备方法如下：取一定量的纳米氮化硅加水打浆制成40-50%的浆液，加入相当于纳米氮化硅重量4-8%的丙烯酸丁酯、3-6%的甲基丙烯酸六氟丁酯、2-4%的羟甲基丙烯酸酰胺、1.5-2.5%的纳米氮化铝、1-2%的高岭土、1-2%的过硫酸铵和2-3%的乳化剂COPS-1，3000-4000rpm高速剪切分散5-8min，然后油浴加热至80-85℃，搅拌2-3h，过滤，真空干燥即可。
所述的改性煤矸石粉制备方法如下：将煤矸石粉碎至15μm以下，加入相当于煤矸石重量4-7%的海泡石、3-5%的液体石蜡、2-3%的二氧化铈、3-4%的硫酸钙晶须、2-3%的纳米氧化锌，2000-3000 r/min研磨20-30min，烘干，然后加入适量的水打浆制成浓度为40-50%的浆液，并加入浆液重量2-3%的木质算磺酸钠、2-3%的聚乙烯醇、1-2%的聚丙烯酸和2-3%的纳米氧化铝，搅拌均匀，再通过胶体磨磨浆至粒径小于10μm以下，喷雾干燥即可。
一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氟橡胶、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、改性纳米氮化硅、硬脂酸锌在60-70℃下混炼8-12min，得混合料A；
（2）将硅橡胶、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、改性煤矸石粉、硬脂酸钙在45-55℃下下混炼10-15min，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合均匀后送入炼胶机中，加入其余原料在110-120℃下炼胶14-18min；
（4）炼胶完成后，取出胶料铺平，送入平板硫化机内进行两次硫化，第一次硫化的硫化温度控制在165-175℃，硫化时间为6-10min，第一次硫化完紧接着进行第二次硫化，第二次硫化温度为225-235℃，硫化时间为2-3h；
（5）将完成硫化的制品取出，经检验合格者，修整毛边后即可成为成品。
本发明的有益效果：
本发明原料中氟橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐腐蚀性和优良力学性能,硅橡胶则具有良好的耐高低温和加工性能，两者复合共混，可以弥补现有橡胶密封垫耐高温油性差的缺点；本发明还利用改性的纳米氮化硅填充氟橡胶，其在氟橡胶中分散均匀，可以明显改善氟橡胶的综合物理性能、耐磨性能、耐热空气
老化性能和耐油性能等；利用有机无机改性的煤矸石粉填充硅橡胶，可以明显提高密封垫的机械强度以及耐油性等性能。本发明密封垫密封性能优异，具有良好的压缩回弹性、化学稳定性、耐腐蚀，耐磨性、耐高温油等性能以及稳定的贮运特性和尺寸保持性能。
具体实施方式
一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫，由以下重量（kg）的原料制成：氟橡胶（JS-717） 44、硅橡胶（SR-315）28、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯 3、过氧化二异丙苯 1.5、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷2、沉淀白炭黑12、羟基硅油6、三烯丙基异氰脲酸酯 1.6、轻质氧化镁 2.5、氢氧化钙4、过氧化苯甲酸叔丁酯 0.7、改性纳米氮化硅10、改性煤矸石粉8、硬脂酸锌2、硬脂酸钙 1、促进剂CZ 1.5、促进剂Na-22 2、防老剂NBC 2、防老剂MMB 1。
所述的改性纳米氮化硅制备方法如下：取一定量的纳米氮化硅加水打浆制成45%的浆液，加入相当于纳米氮化硅重量6%的丙烯酸丁酯、4%的甲基丙烯酸六氟丁酯、3%的羟甲基丙烯酸酰胺、2%的纳米氮化铝、1.5%的高岭土、1.5%过硫酸铵和3%乳化剂COPS-1，4000rpm高速剪切分散5min，然后油浴加热至80℃，搅拌3h，过滤，真空干燥即可。
所述的改性煤矸石粉制备方法如下：将煤矸石粉碎至15μm以下，加入相当于煤矸石重量6%的海泡石、4%的液体石蜡、2%的二氧化铈、3%的硫酸钙晶须、2%的纳米氧化锌，3000 r/min研磨20min，烘干，然后加入适量的水打浆制成浓度为50%的浆液，并加入浆液重量3%的木质算磺酸钠、2%的聚乙烯醇、2%的聚丙烯酸和3%的纳米氧化铝，搅拌均匀，再通过胶体磨磨浆至粒径小于10μm以下，喷雾干燥即可。
一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氟橡胶、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、改性纳米氮化硅、硬脂酸锌在65℃下混炼10min，得混合料A；
（2）将硅橡胶、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、改性煤矸石粉、硬脂酸钙在50℃下下混炼12min，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合均匀后送入炼胶机中，加入其余原料在115℃下炼胶16min；
（4）炼胶完成后，取出胶料铺平，送入平板硫化机内进行两次硫化，第一次硫化的硫化温度为165℃，硫化时间为8min，第一次硫化完紧接着进行第二次硫化，第二次硫化温度为230℃，硫化时间为2h；
（5）将完成硫化的制品取出，经检验合格者，修整毛边后即可成为成品。
本发明密封垫物理性能如下：
Claims (4)
1.一种耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氟橡胶（JS-717） 40-50、硅橡胶（SR-315）25-35、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯 3-4、过氧化二异丙苯 1-2、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷 2-3、沉淀白炭黑10-15、羟基硅油4-8、三烯丙基异氰脲酸酯 1-2、轻质氧化镁 2-3、氢氧化钙3-5、过氧化苯甲酸叔丁酯 0.5-1、改性纳米氮化硅 8-12、改性煤矸石粉5-10、硬脂酸锌2-3、硬脂酸钙 1-2、促进剂CZ 1-2、促进剂Na-22 2-3、防老剂NBC 1-2、防老剂MMB 1-2。
2.根据权利要求1所述的耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫，其特征在于，所述的改性纳米氮化硅制备方法如下：取一定量的纳米氮化硅加水打浆制成40-50%的浆液，加入相当于纳米氮化硅重量4-8%的丙烯酸丁酯、3-6%的甲基丙烯酸六氟丁酯、2-4%的羟甲基丙烯酸酰胺、1.5-2.5%的纳米氮化铝、1-2%的高岭土、1-2%的过硫酸铵和2-3%的乳化剂COPS-1，3000-4000rpm高速剪切分散5-8min，然后油浴加热至80-85℃，搅拌2-3h，过滤，真空干燥即可。
3.根据权利要求1所述的耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫，其特征在于，所述的改性煤矸石粉制备方法如下：将煤矸石粉碎至15μm以下，加入相当于煤矸石重量4-7%的海泡石、3-5%的液体石蜡、2-3%的二氧化铈、3-4%的硫酸钙晶须、2-3%的纳米氧化锌，2000-3000 r/min研磨20-30min，烘干，然后加入适量的水打浆制成浓度为40-50%的浆液，并加入浆液重量2-3%的木质算磺酸钠、2-3%的聚乙烯醇、1-2%的聚丙烯酸和2-3%的纳米氧化铝，搅拌均匀，再通过胶体磨磨浆至粒径小于10μm以下，喷雾干燥即可。
4.一种如权利要求1所述的耐高温油氟橡胶/硅橡胶密封垫的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将氟橡胶、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、改性纳米氮化硅、硬脂酸锌在60-70℃下混炼8-12min，得混合料A；
（2）将硅橡胶、甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、改性煤矸石粉、硬脂酸钙在45-55℃下下混炼10-15min，得混合料B；
（3）将混合料A和混合料B混合均匀后送入炼胶机中，加入其余原料在110-120℃下炼胶14-18min；
（4）炼胶完成后，取出胶料铺平，送入平板硫化机内进行两次硫化，第一次硫化的硫化温度控制在165-175℃，硫化时间为6-10min，第一次硫化完紧接着进行第二次硫化，第二次硫化温度为225-235℃，硫化时间为2-3h；
（5）将完成硫化的制品取出，经检验合格者，修整毛边后即可成为成品。
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