CN105017702A - 一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，主要由丙烯酸酯橡胶、四丙氟橡胶、铝矾土粉、纳米二硼化铬、单丁基氧化锡、环氧亚麻子油、锆英石粉、炭黑N330、促进剂DM、碳酸锌、三异硬脂酰基钛酸异丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、升华硫、三聚氰胺共聚树脂、助剂等制成。本发明采用丙烯酸酯橡胶与四丙氟橡胶配合使用，四丙氟橡胶具有优异的耐高温、耐油性能，可以在250℃下长期使用，但是耐发动机油不如丙烯酸酯橡胶，且成本远远高于丙烯酸酯橡胶，两者共混可以克服各自缺点，在降低生产成本的同时提高密封垫的耐溶剂性能；助剂、纳米二硼化铬等则提高了密封垫的耐腐蚀性、耐磨性和机械强度，有助于提高密封垫的使用寿命。

Description

一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地说是一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法。

背景技术

橡胶密封垫为一种自膨胀密封垫片，属于管道密封部件。橡胶密封垫具有耐油、耐酸碱、耐寒热、耐老化等性能，因此被广泛应用于汽车、电子、化工、抗静电、阻燃、食品等行业。但是目前市场上的橡胶密封垫还存在着强度低、耐磨性差的缺点，缩短了其使用寿命，无法满足实际使用要求。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种含纳米二硼化铬的高强密封垫及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

   一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，由以下重量份原料制成：丙烯酸酯橡胶50-70份、四丙氟橡胶20-30份、铝矾土粉3-5份、纳米二硼化铬6-8份、单丁基氧化锡2-4份、环氧亚麻子油3-5份、锆英石粉4-6份、炭黑N330 8-10份、促进剂DM 2-4份、碳酸锌1-3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1-2份、偏苯三酸三烯丙酯3-5份、升华硫2-4份、三聚氰胺共聚树脂5-7份、助剂7-9份；其中助剂由以下重量份原料制成：酚醛树脂18-22份、聚乙烯吡啶8-10份、纳米碳化钒3-5份、硅灰石粉2-4份、高炉矿渣微粉3-5份、聚合磷铁粉1-3份、季戊四醇单油酸酯2-4份、茶多酚1-2份、煤沥青3-5份；制备方法为：将酚醛树脂、聚乙烯吡啶、硅灰石粉、纳米碳化钒、高炉矿渣微粉混合，在1500-2000r/min下搅拌4-8分钟，然后再加入聚合磷铁粉、茶多酚、季戊四醇单油酸酯和煤沥青，在1000-1500r/min下搅拌5-10分钟，烘干即可。

    一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，包括以下步骤：

    （1）取丙烯酸酯橡胶、四丙氟橡胶、铝矾土粉、纳米二硼化铬、偏苯三酸三烯丙酯、升华硫加入密炼机中，在50-70℃下混炼8-12分钟，倒胶，薄通4-6次，160-200℃热处理下1-1.5 小时，过滤，冷却；

    （2）将胶料投入开炼机中，再加入单丁基氧化锡、环氧亚麻子油、锆英石粉、炭黑N330等其余原料，于80-90℃下炼胶4-7分钟，薄通8-10次，出片，停放12-24小时后；

    （3）将混炼胶在温度为165-175℃、压力为15-20MPa条件下硫化5-8分钟；

    （4）从平板硫化机中取出，在200-220℃烘箱中进行二段硫化，硫化时间为3-6小时，修边、检验、包装，即得成品。

本发明的优点在于：

本发明采用丙烯酸酯橡胶与四丙氟橡胶配合使用，四丙氟橡胶具有优异的耐高温、耐油性能，可以在250℃下长期使用，但是耐发动机油不如丙烯酸酯橡胶，且成本远远高于丙烯酸酯橡胶，两者共混可以克服各自缺点，在降低生产成本的同时提高密封垫的耐溶剂性能；助剂、铝矾土粉、纳米二硼化铬、锆英石粉等则提高了密封垫的耐腐蚀性、耐磨性和机械强度，有助于提高密封垫的使用寿命。

具体实施方式

实施例1

一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，由以下重量份原料制成：丙烯酸酯橡胶50份、四丙氟橡胶20份、铝矾土粉3份、纳米二硼化铬6份、单丁基氧化锡2份、环氧亚麻子油3份、锆英石粉4份、炭黑N330 8份、促进剂DM 2份、碳酸锌1份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1份、偏苯三酸三烯丙酯3份、升华硫2份、三聚氰胺共聚树脂5份、助剂7份；其中助剂由以下重量份原料制成：酚醛树脂18份、聚乙烯吡啶8份、纳米碳化钒3份、硅灰石粉2份、高炉矿渣微粉3份、聚合磷铁粉1份、季戊四醇单油酸酯2份、茶多酚1份、煤沥青3-5份；制备方法为：将酚醛树脂、聚乙烯吡啶、硅灰石粉、纳米碳化钒、高炉矿渣微粉混合，在1500r/min下搅拌8分钟，然后再加入聚合磷铁粉、茶多酚、季戊四醇单油酸酯和煤沥青，在1000r/min下搅拌10分钟，烘干即可。

一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，包括以下步骤：

    （1）取丙烯酸酯橡胶、四丙氟橡胶、铝矾土粉、纳米二硼化铬、偏苯三酸三烯丙酯、升华硫加入密炼机中，在50℃下混炼8分钟，倒胶，薄通4次，160℃热处理下1小时，过滤，冷却；

    （2）将胶料投入开炼机中，再加入单丁基氧化锡、环氧亚麻子油、锆英石粉、炭黑N330等其余原料，于80℃下炼胶4分钟，薄通8次，出片，停放12小时后；

    （3）将混炼胶在温度为165℃、压力为15MPa条件下硫化5分钟；

    （4）从平板硫化机中取出，在200℃烘箱中进行二段硫化，硫化时间为3小时，修边、检验、包装，即得成品。

实施例2

一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，由以下重量份原料制成：丙烯酸酯橡胶60份、四丙氟橡胶25份、铝矾土粉4份、纳米二硼化铬7份、单丁基氧化锡3份、环氧亚麻子油4份、锆英石粉4-6份、炭黑N330 8-10份、促进剂DM 2-4份、碳酸锌1-3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1.5份、偏苯三酸三烯丙酯4份、升华硫3份、三聚氰胺共聚树脂6份、助剂8份；其中助剂由以下重量份原料制成：酚醛树脂20份、聚乙烯吡啶9份、纳米碳化钒4份、硅灰石粉3份、高炉矿渣微粉4份、聚合磷铁粉2份、季戊四醇单油酸酯3份、茶多酚1.5份、煤沥青4份；制备方法为：将酚醛树脂、聚乙烯吡啶、硅灰石粉、纳米碳化钒、高炉矿渣微粉混合，在1800r/min下搅拌6分钟，然后再加入聚合磷铁粉、茶多酚、季戊四醇单油酸酯和煤沥青，在1200r/min下搅拌8分钟，烘干即可。

一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，包括以下步骤：

    （1）取丙烯酸酯橡胶、四丙氟橡胶、铝矾土粉、纳米二硼化铬、偏苯三酸三烯丙酯、升华硫加入密炼机中，在60℃下混炼10分钟，倒胶，薄通5次，180℃热处理下1.2 小时，过滤，冷却；

    （2）将胶料投入开炼机中，再加入单丁基氧化锡、环氧亚麻子油、锆英石粉、炭黑N330等其余原料，于85℃下炼胶5分钟，薄通9次，出片，停放18小时后；

    （3）将混炼胶在温度为170℃、压力为18MPa条件下硫化7分钟；

    （4）从平板硫化机中取出，在210℃烘箱中进行二段硫化，硫化时间为4.5小时，修边、检验、包装，即得成品。

实施例3

一种含纳米二硼化铬的高强密封垫，由以下重量份原料制成：丙烯酸酯橡胶70份、四丙氟橡胶30份、铝矾土粉5份、纳米二硼化铬8份、单丁基氧化锡4份、环氧亚麻子油5份、锆英石粉6份、炭黑N330 10份、促进剂DM 4份、碳酸锌3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯2份、偏苯三酸三烯丙酯5份、升华硫4份、三聚氰胺共聚树脂7份、助剂9份；其中助剂由以下重量份原料制成：酚醛树脂22份、聚乙烯吡啶10份、纳米碳化钒5份、硅灰石粉4份、高炉矿渣微粉5份、聚合磷铁粉3份、季戊四醇单油酸酯4份、茶多酚2份、煤沥青5份；制备方法为：将酚醛树脂、聚乙烯吡啶、硅灰石粉、纳米碳化钒、高炉矿渣微粉混合，在2000r/min下搅拌4分钟，然后再加入聚合磷铁粉、茶多酚、季戊四醇单油酸酯和煤沥青，在1500r/min下搅拌5分钟，烘干即可。

一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，包括以下步骤：

    （1）取丙烯酸酯橡胶、四丙氟橡胶、铝矾土粉、纳米二硼化铬、偏苯三酸三烯丙酯、升华硫加入密炼机中，在70℃下混炼12分钟，倒胶，薄通6次， 200℃热处理下1.5 小时，过滤，冷却；

    （2）将胶料投入开炼机中，再加入单丁基氧化锡、环氧亚麻子油、锆英石粉、炭黑N330等其余原料，于90℃下炼胶7分钟，薄通10次，出片，停放24小时后；

    （3）将混炼胶在温度为175℃、压力为20MPa条件下硫化8分钟；

（4）从平板硫化机中取出，在220℃烘箱中进行二段硫化，硫化时间为6小时，修边、检验、包装，即得成品。

上述实施例1-3制得的密封垫的主要性能检测结果如下表所示：

表1 实施例1-3制得的密封垫的主要性能检测结果

	实施例1	实施例2	实施例3
				拉伸强度/MPa	26.3	25.8	25.7
扯断伸长率/%	571	577	579
				撕裂强度/KN/m	51.6	52.1	52.4
泰伯磨耗量（mg/1000rev）	6.1	5.9	6.3
				耐油性能（125℃，168h），体积变化率/%	2.9	2.8	2.8

Claims (2)

1.一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，其特征在于：由以下重量份原料制成：丙烯酸酯橡胶50-70份、四丙氟橡胶20-30份、铝矾土粉3-5份、纳米二硼化铬6-8份、单丁基氧化锡2-4份、环氧亚麻子油3-5份、锆英石粉4-6份、炭黑N330 8-10份、促进剂DM 2-4份、碳酸锌1-3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1-2份、偏苯三酸三烯丙酯3-5份、升华硫2-4份、三聚氰胺共聚树脂5-7份、助剂7-9份；其中助剂由以下重量份原料制成：酚醛树脂18-22份、聚乙烯吡啶8-10份、纳米碳化钒3-5份、硅灰石粉2-4份、高炉矿渣微粉3-5份、聚合磷铁粉1-3份、季戊四醇单油酸酯2-4份、茶多酚1-2份、煤沥青3-5份；制备方法为：将酚醛树脂、聚乙烯吡啶、硅灰石粉、纳米碳化钒、高炉矿渣微粉混合，在1500-2000r/min下搅拌4-8分钟，然后再加入聚合磷铁粉、茶多酚、季戊四醇单油酸酯和煤沥青，在1000-1500r/min下搅拌5-10分钟，烘干即可。

2.根据权利要求1所述的一种含纳米二硼化铬的高强密橡胶封垫及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取丙烯酸酯橡胶、四丙氟橡胶、铝矾土粉、纳米二硼化铬、偏苯三酸三烯丙酯、升华硫加入密炼机中，在50-70℃下混炼8-12分钟，倒胶，薄通4-6次，160-200℃热处理下1-1.5 小时，过滤，冷却；

（2）将胶料投入开炼机中，再加入单丁基氧化锡、环氧亚麻子油、锆英石粉、炭黑N330等其余原料，于80-90℃下炼胶4-7分钟，薄通8-10次，出片，停放12-24小时后；

（3）将混炼胶在温度为165-175℃、压力为15-20MPa条件下硫化5-8分钟；

（4）从平板硫化机中取出，在200-220℃烘箱中进行二段硫化，硫化时间为3-6小时，修边、检验、包装，即得成品。