CN104558706A - 一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫 - Google Patents

一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫，涉及天然橡胶加工技术领域，由如下质量份数的原料制成：天然橡胶100-110份、纳米氧化锌10-15份、碳酸镁8-10份、二苯基硅二醇4-8份、偏苯三甲酸三辛酯3-5份、香豆酮茚树脂4-7份、松香2-5份、十溴二苯乙烷3-8份、硬脂酸钠1-4份、氨基甲酸乙酯4-9份、蜂胶1-4份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺3-6份、马来酸酐1.5-3份、抗氧剂2-5份、高岭土3-7份。本发明利用纳米氧化锌对天然橡胶进行改性，并在其余组分的协同作用下制得改性天然橡胶密封垫，具有良好的耐高温性、密封性、阻燃性和耐磨性，使用寿命长。

Description

一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫
技术领域：
本发明涉及天然橡胶加工技术领域，具体涉及一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫。
背景技术：
天然橡胶是一种具有优越综合性能的可再生高分子材料，具有高弹性、高强度和耐磨等特点，广泛应用于航空航天、国防军工、轮胎、医用弹性体中，在国民经济中占有非常重要的地位。纳米氧化锌因其粒径小，比表面积大，吸附活性强，从而具有表面效应和高活性。纳米氧化锌可以与橡胶分子实现分子上的结合，可达到提高胶料性能目的，同时降低了氧化锌的用量，符合当今环保发展的趋势。
密封垫，是一种用于机械、设备、管道等内部，起密封作用的材料，广泛应用于国防和民用工业。现有的橡胶密封垫的密封效果不是很理想，耐磨性较差，强度低，已远不能满足产品需求。如何利用纳米氧化锌的特点实现天然橡胶的改性，制备出性能优异的橡胶密封垫成为目前需要解决的技术问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料易得、性能优异、环保性强的纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫，由如下质量份数的原料制成：
天然橡胶100-110份、纳米氧化锌10-15份、碳酸镁8-10份、二苯基硅二醇4-8份、偏苯三甲酸三辛酯3-5份、香豆酮茚树脂4-7份、松香2-5份、十溴二苯乙烷3-8份、硬脂酸钠1-4份、氨基甲酸乙酯4-9份、蜂胶1-4份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺3-6份、马来酸酐1.5-3份、抗氧剂2-5份、高岭土3-7份。
所述纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫由如下质量份数的原料制成：
天然橡胶100份、纳米氧化锌12份、碳酸镁10份、二苯基硅二醇6份、偏苯三甲酸三辛酯4份、香豆酮茚树脂5份、松香4份、十溴二苯乙烷5份、硬脂酸钠2份、氨基甲酸乙酯6份、蜂胶2份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺5份、马来酸酐2份、抗氧剂4份、高岭土5份。
所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1076组成，两者之间的比例为1:1。
所述纳米氧化锌的粒径为50-100nm。
本发明的有益效果是：本发明利用纳米氧化锌对天然橡胶进行改性，并在其余组分的协同作用下制得改性天然橡胶密封垫，具有良好的耐高温性、密封性、阻燃性和耐磨性，使用寿命长。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
所述纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫由如下质量份数的原料制成：天然橡胶100份、纳米氧化锌10份、碳酸镁8份、二苯基硅二醇4份、偏苯三甲酸三辛酯3份、香豆酮茚树脂4份、松香2份、十溴二苯乙烷3份、硬脂酸钠1份、氨基甲酸乙酯4份、蜂胶1份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺3份、马来酸酐1.5份、抗氧剂2份、高岭土3份，其中抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1076组成，两者之间的比例为1:1，纳米氧化锌的粒径为50-100nm。
实施例2
所述纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫由如下质量份数的原料制成：天然橡胶100份、纳米氧化锌12份、碳酸镁10份、二苯基硅二醇6份、偏苯三甲酸三辛酯4份、香豆酮茚树脂5份、松香4份、十溴二苯乙烷5份、硬脂酸钠2份、氨基甲酸乙酯6份、蜂胶2份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺5份、马来酸酐2份、抗氧剂4份、高岭土5份，两者之间的比例为1:1，纳米氧化锌的粒径为50-100nm。
实施例3
所述纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫由如下质量份数的原料制成：天然橡胶110份、纳米氧化锌15份、碳酸镁10份、二苯基硅二醇8份、偏苯三甲酸三辛酯5份、香豆酮茚树脂7份、松香5份、十溴二苯乙烷8份、硬脂酸钠4份、氨基甲酸乙酯9份、蜂胶4份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺6份、马来酸酐3份、抗氧剂5份、高岭土7份，其中抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1076组成，两者之间的比例为1:1，纳米氧化锌的粒径为50-100nm。
实施例1-3按照如下步骤进行橡胶密封垫的制备：
将天然橡胶和纳米氧化锌加入到双辊塑炼机中进行塑炼，辊温控制在45-55℃，塑炼时间10-15min；再依次加入其余原料混炼20-30min，薄通3-5次，在滤胶机中滤胶后冷却至室温；将混炼胶加入模腔，利用平板硫化剂硫化成型，硫化温度为150-160℃，硫化时间30-35min。
将上述制得的纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫进行一系列的性能检测，结果如表1所示。
表1本发明的纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫的性能指标
项目 实施例1 实施例2 实施例3
磨耗体积(cm3) 0.35 0.22 0.23
应力松弛(N.mm2) 39 43 46
压缩率(％) 3.5 4.2 4.5
回弹率(％) 44 52 48
泄漏率(mg/m.s) 0.25 0.33 0.36
拉伸强度(MPa) 31 38 40
断裂伸长率(％) 365 413 427
撕裂强度(kN.m) 29 37 40
耐磨耗指数 100 103 106
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫，其特征在于，由如下质量份数的原料制成：天然橡胶100-110份、纳米氧化锌10-15份、碳酸镁8-10份、二苯基硅二醇4-8份、偏苯三甲酸三辛酯3-5份、香豆酮茚树脂4-7份、松香2-5份、十溴二苯乙烷3-8份、硬脂酸钠1-4份、氨基甲酸乙酯4-9份、蜂胶1-4份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺3-6份、马来酸酐1.5-3份、抗氧剂2-5份、高岭土3-7份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫，其特征在于，所述纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫由如下质量份数的原料制成：天然橡胶100份、纳米氧化锌12份、碳酸镁10份、二苯基硅二醇6份、偏苯三甲酸三辛酯4份、香豆酮茚树脂5份、松香4份、十溴二苯乙烷5份、硬脂酸钠2份、氨基甲酸乙酯6份、蜂胶2份、N-环己基硫代邻苯二甲酰胺5份、马来酸酐2份、抗氧剂4份、高岭土5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫，其特征在于：所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1076组成，两者之间的比例为1:1。
4.根据权利要求1或2所述的一种纳米氧化锌改性天然橡胶密封垫，其特征在于：所述纳米氧化锌的粒径为50-100nm。
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