CN103897227A - 一种防霉防水橡胶密封圈及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防霉防水橡胶密封圈，由以下重量份的原料制成：天然橡胶80-100份、丁腈橡胶30-50份、硬脂酸2-3.5份、2-硫醇基苯并噻唑3-5份、聚乙二醇1-3份、巴西棕榈蜡2.6-3.5份、气相白炭黑6-8份、虫胶漆片10-13份、轻钙粉10-15份、硫磺粉0.8-1.2份、改性纳米高岭土18-20份、环氧大豆油5-8份、硼酸锌5-10份、硼化二钼1-2份、防老剂2-3份、促进剂PZ3-5份、防霉剂1.5-1.8份、扩链剂5-10份、二月桂酸二丁基锡0.15-0.3份。本发明以天然橡胶、丁腈橡胶为原料，添加改性纳米高岭土，采用化学插层法将价格低廉且性能好的纳米高岭土进行改性，使橡胶密封圈具有良好的弹性、密封性、耐油性和防霉防水性，能在恶劣的环境条件下使用，使用寿命长。

Description

一种防霉防水橡胶密封圈及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种防霉防水橡胶密封圈及其制备方法。

背景技术

橡胶密封圈被应用于各行各业中，一般主要用于机械部件之间的密封，目前的橡胶密封圈常常遇到防霉防水效果差、抗拉强度低等不良问题，在机械部件中安装使用寿命短。湿热环境对橡胶制品的物理机械性能影响很大，主要表现在橡胶制品变软、弹性消失及其他一些老化现象，使其原有质量降低，而且使用寿命降低，在湿热环境下使用具有防霉防水效果的橡胶密封圈越来越重要。

纳米粒子具有许多特殊性质，在橡胶制品中添加纳米粒子可以具有许多新的功能，添加适量的纳米粒子后可获得高耐水性、高强度、高耐磨性、高电阻或低的膨胀系数等优异的性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种通过改性增强增韧并提高其耐水性及抗冲击防霉性的橡胶密封圈及其制备方法。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种防霉防水橡胶密封圈，它是由以下重量份的原料制成：天然橡胶80-100份、丁腈橡胶30-50份、硬脂酸2-3.5份、2-硫醇基苯并噻唑3-5份、聚乙二醇1-3份、巴西棕榈蜡2.6-3.5份、气相白炭黑6-8份、虫胶漆片10-13份、轻钙粉10-15份、硫磺粉0.8-1.2份、改性纳米高岭土18-20份、环氧大豆油5-8份、硼酸锌5-10份、硼化二钼1-2份、防老剂2-3份、促进剂PZ3-5份、防霉剂1.5-1.8份、扩链剂5-10份、二月桂酸二丁基锡0.15-0.3份。

所述的防老剂为N-苯基-β-苯胺。

所述的防霉剂为N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮、氯-2-甲基-3-异噻唑酮中的一种或多种。

所述的扩链剂为1,4-丁二醇、新戊二醇、二甲硫基氯苯二胺中的一种或多种。

所述的改性纳米高岭土是纳米高岭土与N-甲基甲酰胺按质量比1:8-10于50-80℃下搅拌混合10-15小时，过滤分离后于50-70℃真空干燥12-15小时，最后研磨，过200目筛，即得到改性纳米高岭土。

所述的防霉防水橡胶密封圈的制备方法，包括以下制备步骤：

（1）按上述重量份比例称取各原料，将环氧大豆油经过双氧水氧化后再通氯气，然后和天然橡胶、丁腈橡胶、硬脂酸、2-硫醇基苯并噻唑、聚乙二醇、巴西棕榈蜡、硫磺粉、硼酸锌、硼化二钼、防老剂、促进剂PZ、防霉剂、扩链剂、二月桂酸二丁基锡投入密炼机中于80-100℃下密炼8-10分钟；

（2）将密炼好的胶料投入开炼机，然后按照上述重量份比例加入气相白炭黑、虫胶漆片、轻钙粉和改性纳米高岭土于100-120℃下混炼5-8分钟，成型；

（3）将成型后的橡胶料放入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为180-200℃，加压160-180Kgf/cm²，硫化时间为3-5分钟；

（4）进行修边、检验、包装、入库。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明以天然橡胶、丁腈橡胶为原料，耐寒性、耐水性好，在原料中添加改性纳米高岭土，采用化学插层法将价格低廉且性能好的纳米高岭土进行改性，获得了层间距较大而且插层率较高的有机改性纳米高岭土，使橡胶密封圈具有良好的弹性、密封性、耐油性和防霉防水性，能在恶劣的环境条件下使用，使用寿命长。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

一种防霉防水橡胶密封圈，它是由以下重量份的原料制成：天然橡胶100份、丁腈橡胶40份、硬脂酸3份、2-硫醇基苯并噻唑4份、聚乙二醇2份、巴西棕榈蜡3份、气相白炭黑7份、虫胶漆片12份、轻钙粉13份、硫磺粉1份、改性纳米高岭土20份、环氧大豆油7份、硼酸锌6份、硼化二钼1.5份、N-苯基-β-苯胺2.5份、促进剂PZ4份、N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.8份、甲基-3-异噻唑酮0.9份、1,4-丁二醇3份、二甲硫基氯苯二胺4份、二月桂酸二丁基锡0.2份。

所述的改性纳米高岭土是纳米高岭土与N-甲基甲酰胺按质量比1:9于60℃下搅拌混合12小时，过滤分离后于60℃真空干燥14小时，最后研磨，过200目筛，即得到改性纳米高岭土。

制备方法：

（1）按上述重量份比例称取各原料，将环氧大豆油经过双氧水氧化后再通氯气，然后和天然橡胶、丁腈橡胶、硬脂酸、2-硫醇基苯并噻唑、聚乙二醇、巴西棕榈蜡、硫磺粉、硼酸锌、硼化二钼、防老剂、促进剂PZ、防霉剂、扩链剂、二月桂酸二丁基锡投入密炼机中于90℃下密炼10分钟；

（2）将密炼好的胶料投入开炼机，然后按照上述重量份比例加入气相白炭黑、虫胶漆片、轻钙粉和改性纳米高岭土于110℃下混炼7分钟，成型；

（3）将成型后的橡胶料放入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为185℃，加压170Kgf/cm²，硫化时间为3分钟；

（4）进行修边、检验、包装、入库。

实施例2：

一种防霉防水橡胶密封圈，它是由以下重量份的原料制成：天然橡胶80份、丁腈橡胶50份、硬脂酸2份、2-硫醇基苯并噻唑3份、聚乙二醇1份、巴西棕榈蜡2.6份、气相白炭黑6份、虫胶漆片10份、轻钙粉10份、硫磺粉0.8份、改性纳米高岭土18份、环氧大豆油5份、硼酸锌5份、硼化二钼1份、N-苯基-β-苯胺2份、促进剂PZ3份、甲基-3-异噻唑酮1.5份、新戊二醇6份、二月桂酸二丁基锡0.15份。

所述的改性纳米高岭土是纳米高岭土与N-甲基甲酰胺按质量比1:8于50℃下搅拌混合15小时，过滤分离后于50℃真空干燥12小时，最后研磨，过200目筛，即得到改性纳米高岭土。

制备方法：

（1）按上述重量份比例称取各原料，将环氧大豆油经过双氧水氧化后再通氯气，然后和天然橡胶、丁腈橡胶、硬脂酸、2-硫醇基苯并噻唑、聚乙二醇、巴西棕榈蜡、硫磺粉、硼酸锌、硼化二钼、防老剂、促进剂PZ、防霉剂、扩链剂、二月桂酸二丁基锡投入密炼机中于80℃下密炼10分钟；

（2）将密炼好的胶料投入开炼机，然后按照上述重量份比例加入气相白炭黑、虫胶漆片、轻钙粉和改性纳米高岭土于100℃下混炼8分钟，成型；

（3）将成型后的橡胶料放入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为180℃，加压160Kgf/cm²，硫化时间为5分钟；

（4）进行修边、检验、包装、入库。

实施例3：

一种防霉防水橡胶密封圈，它是由以下重量份的原料制成：天然橡胶100份、丁腈橡胶30份、硬脂酸3.5份、2-硫醇基苯并噻唑5份、聚乙二醇3份、巴西棕榈蜡3.5份、气相白炭黑8份、虫胶漆片13份、轻钙粉15份、硫磺粉1.2份、改性纳米高岭土20份、环氧大豆油8份、硼酸锌10份、硼化二钼2份、N-苯基-β-苯胺3份、促进剂PZ5份、氯-2-甲基-3-异噻唑酮1.8份、新戊二醇3份、二甲硫基氯苯二胺5份、二月桂酸二丁基锡0.15-0.3份。

所述的改性纳米高岭土是纳米高岭土与N-甲基甲酰胺按质量比1:10于80℃下搅拌混合10小时，过滤分离后于70℃真空干燥15小时，最后研磨，过200目筛，即得到改性纳米高岭土。

制备方法：

（1）按上述重量份比例称取各原料，将环氧大豆油经过双氧水氧化后再通氯气，然后和天然橡胶、丁腈橡胶、硬脂酸、2-硫醇基苯并噻唑、聚乙二醇、巴西棕榈蜡、硫磺粉、硼酸锌、硼化二钼、防老剂、促进剂PZ、防霉剂、扩链剂、二月桂酸二丁基锡投入密炼机中于100℃下密炼5分钟；

（2）将密炼好的胶料投入开炼机，然后按照上述重量份比例加入气相白炭黑、虫胶漆片、轻钙粉和改性纳米高岭土于120℃下混炼5分钟，成型；

（3）将成型后的橡胶料放入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为200℃，加压180Kgf/cm²，硫化时间为3分钟；

（4）进行修边、检验、包装、入库。

Claims (6)

1.一种防霉防水橡胶密封圈，其特征在于：它是由以下重量份的原料制成：天然橡胶80-100份、丁腈橡胶30-50份、硬脂酸2-3.5份、2-硫醇基苯并噻唑3-5份、聚乙二醇1-3份、巴西棕榈蜡2.6-3.5份、气相白炭黑6-8份、虫胶漆片10-13份、轻钙粉10-15份、硫磺粉0.8-1.2份、改性纳米高岭土18-20份、环氧大豆油5-8份、硼酸锌5-10份、硼化二钼1-2份、防老剂2-3份、促进剂PZ3-5份、防霉剂1.5-1.8份、扩链剂5-10份、二月桂酸二丁基锡0.15-0.3份。

2.根据权利要求1所述的防霉防水橡胶密封圈，其特征在于：所述的防老剂为N-苯基-β-苯胺。

3.根据权利要求1所述的防霉防水橡胶密封圈，其特征在于：所述的防霉剂为N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮、氯-2-甲基-3-异噻唑酮中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的防霉防水橡胶密封圈，其特征在于：所述的扩链剂为1,4-丁二醇、新戊二醇、二甲硫基氯苯二胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的防霉防水橡胶密封圈，其特征在于：所述的改性纳米高岭土是纳米高岭土与N-甲基甲酰胺按质量比1:8-10于50-80℃下搅拌混合10-15小时，过滤分离后于50-70℃真空干燥12-15小时，最后研磨，过200目筛，即得到改性纳米高岭土。

6.一种如权利要求1-5中任一所述的防霉防水橡胶密封圈的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

（1）按上述重量份比例称取各原料，将环氧大豆油经过双氧水氧化后再通氯气，然后和天然橡胶、丁腈橡胶、硬脂酸、2-硫醇基苯并噻唑、聚乙二醇、巴西棕榈蜡、硫磺粉、硼酸锌、硼化二钼、防老剂、促进剂PZ、防霉剂、扩链剂、二月桂酸二丁基锡投入密炼机中于80-100℃下密炼8-10分钟；

（2）将密炼好的胶料投入开炼机，然后按照上述重量份比例加入气相白炭黑、虫胶漆片、轻钙粉和改性纳米高岭土于100-120℃下混炼5-8分钟，成型；

（3）将成型后的橡胶料放入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为180-200℃，加压160-180Kgf/cm²，硫化时间为3-5分钟；

（4）进行修边、检验、包装、入库。