CN103408815B - 一种耐高温橡胶密封圈材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温橡胶密封圈材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温橡胶密封圈材料及其制备方法，其组成原料为：丁苯橡胶、高耐磨白炭黑、2-硫醇基苯骈咪唑、促进剂DTDM、氨丙基三乙氧基硅烷、间苯二酚、改性粘土、环氧大豆油和木质素磺酸钠；本发明采用丁苯橡胶为主料，价格低廉，具有很好的耐热、耐老化性能，而且在原料中添加了改性粘土，可以增强橡胶密封圈的内部结合力，有效提高橡胶密封圈的抗拉伸、耐高温、金属粘结性和力学性能等。

Description

一种耐高温橡胶密封圈材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种密封圈材料，具体涉及一种耐高温橡胶密封圈材料及其制备方法。
背景技术
橡胶具有良好的综合性能，与金属粘结性、力学性能、疲劳性能、耐老化、生热低等性能都较高，橡胶密封圈被应用于各行各业中，但目前的橡胶密封圈常常遇到使用寿命短，耐热、耐油、耐臭氧、抗拉强度低等不良问题，人们对橡胶密封圈的质量要求也不断的提高，迫切需要一种高性能的耐用橡胶密封圈材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温橡胶密封圈材料及其制备方法。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
耐高温橡胶密封圈材料，其组成原料的重量份为：丁苯橡胶95-105、高耐磨白炭黑30-35、2-硫醇基苯骈咪唑2.0-2.5、促进剂DTDM0.7-0.9、氨丙基三乙氧基硅烷5.0-7.0、间苯二酚2.0-2.5、改性粘土3.0-3.5、环氧大豆油0.5-0.6和木质素磺酸钠0.8-1.2。
耐高温橡胶密封圈材料，其组成原料的重量份为：丁苯橡胶100、高耐磨白炭黑32、2-硫醇基苯骈咪唑2.2、促进剂DTDM0.8、氨丙基三乙氧基硅烷6.0、间苯二酚2.2、改性粘土3.2、环氧大豆油0.55和木质素磺酸钠1.0。
耐高温橡胶密封圈材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性粘土的制备：
a：称取粘土10-12份、氟化钙4-6份、氮化铝粉2-4份、明矾粉3-5份、白炭黑6-8份，混合均匀后进行烧结2-3小时，控制温度550-650℃，粉碎待用；
b：将上述步骤（a）粉碎后的混合料加入无水乙醇溶液中浸泡3-5h，捞出，在50-55℃温度下烘干；
c：在步骤（b）烘干后的混合料中加入2.3-2.8份氨丙基三乙氧基硅烷、4-6份对苯二甲酸酯和1.0-1.5份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀1-2h，得到；
（2）按组成原料的重量份将丁苯橡胶投入密炼机中塑炼2-4分钟，然后加入高耐磨白炭黑、木质素磺酸钠和2-硫醇基苯骈咪唑，捏合4-6分钟，卸料，冷却到45℃以下投入开炼机中；
（3）在步骤（2）的开炼机中按重量份加入步骤（1）制备的改性粘土和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
（4）将步骤（3）的胶片裁切成生产所需模型制品，用真空平板硫化机加热模具至160-180℃，然后把裁好的胶片放入模腔中，合模进行硫化110-140秒后取出制品，去除边料，即得成品。
本发明的有益效果：
本发明采用丁苯橡胶为主料，价格低廉，具有很好的耐高温、耐老化性能，而且在原料中添加了改性粘土，可以增强橡胶密封圈的内部结合力，有效提高橡胶密封圈的抗拉伸、耐高温、金属粘结性和力学性能等。
具体实施方式
实施例1：耐高温橡胶密封圈材料，其组成原料的重量份（kg）为：丁苯橡胶（扬子石化丁苯橡胶SBR1712）100、高耐磨白炭黑32、2-硫醇基苯骈咪唑2.2、促进剂DTDM0.8、氨丙基三乙氧基硅烷6.0、间苯二酚2.2、改性粘土3.2、环氧大豆油0.55和木质素磺酸钠1.0。
耐高温橡胶密封圈材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性粘土的制备：
a：称取粘土11kg、氟化钙5kg、氮化铝粉3kg、明矾粉4kg、白炭黑7kg，混合均匀后进行烧结2小时，控制温度600℃，粉碎待用；
b：将上述步骤（a）粉碎后的混合料加入无水乙醇溶液中浸泡4h，捞出，在52℃温度下烘干；
c：在步骤（b）烘干后的混合料中加入2.5kg氨丙基三乙氧基硅烷、5kg对苯二甲酸酯和1.2kg聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到；
（2）按组成原料的重量份将丁苯橡胶投入密炼机中塑炼3分钟，然后加入高耐磨白炭黑、木质素磺酸钠和2-硫醇基苯骈咪唑，捏合5分钟，卸料，冷却到45℃以下投入开炼机中；
（3）在步骤（2）的开炼机中按重量份加入步骤（1）制备的改性粘土和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
（4）将步骤（3）的胶片裁切成生产所需模型制品，用真空平板硫化机加热模具至170℃，然后把裁好的胶片放入模腔中，合模进行硫化125秒后取出制品，去除边料，即得成品。
通过实施例1制得的橡胶密封圈的性能检测如下：
1、在200℃温度条件下长期使用，100℃×70h压缩永久变形在9.5%以下；2、硬度（A）55；3、拉伸强度（Mpa）13.2；4、；耐臭氧(40±1)℃×（50±5）PPhm×20%拉伸×500h无龟裂。

Claims (3)

1.一种耐高温橡胶密封圈材料，其特征在于其组成原料的重量份为：丁苯橡胶95-105、高耐磨白炭黑30-35、2-硫醇基苯骈咪唑2.0-2.5、促进剂DTDM0.7-0.9、氨丙基三乙氧基硅烷5.0-7.0、间苯二酚2.0-2.5、改性粘土3.0-3.5、环氧大豆油0.5-0.6和木质素磺酸钠0.8-1.2；
改性粘土的制备：
a：称取粘土10-12份、氟化钙4-6份、氮化铝粉2-4份、明矾粉3-5份、白炭黑6-8份，混合均匀后进行烧结2-3小时，控制温度550-650℃，粉碎待用；
b：将上述步骤（a）粉碎后的混合料加入无水乙醇溶液中浸泡3-5h，捞出，在50-55℃温度下烘干；
c：在步骤（b）烘干后的混合料中加入2.3-2.8份氨丙基三乙氧基硅烷、4-6份对苯二甲酸酯和1.0-1.5份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀1-2h，得到。
2.根据权利要求1所述的耐高温橡胶密封圈材料，其特征在于其组成原料的重量份为：丁苯橡胶100、高耐磨白炭黑32、2-硫醇基苯骈咪唑2.2、促进剂DTDM0.8、氨丙基三乙氧基硅烷6.0、间苯二酚2.2、改性粘土3.2、环氧大豆油0.55和木质素磺酸钠1.0。
3.一种如权利要求1所述的耐高温橡胶密封圈材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）改性粘土的制备：
a：称取粘土10-12份、氟化钙4-6份、氮化铝粉2-4份、明矾粉3-5份、白炭黑6-8份，混合均匀后进行烧结2-3小时，控制温度550-650℃，粉碎待用；
b：将上述步骤（a）粉碎后的混合料加入无水乙醇溶液中浸泡3-5h，捞出，在50-55℃温度下烘干；
c：在步骤（b）烘干后的混合料中加入2.3-2.8份氨丙基三乙氧基硅烷、4-6份对苯二甲酸酯和1.0-1.5份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀1-2h，得到；
（2）按组成原料的重量份将丁苯橡胶投入密炼机中塑炼2-4分钟，然后加入高耐磨白炭黑、木质素磺酸钠和2-硫醇基苯骈咪唑，捏合4-6分钟，卸料，冷却到45℃以下投入开炼机中；
（3）在步骤（2）的开炼机中按重量份加入步骤（1）制备的改性粘土和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
（4）将步骤（3）的胶片裁切成生产所需模型制品，用真空平板硫化机加热模具至160-180℃，然后把裁好的胶片放入模腔中，合模进行硫化110-140秒后取出制品，去除边料，即得成品。
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