CN105419015A - 一种具有优异承压能力轴端o型橡胶密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶20～40份，甲基乙烯基硅橡胶15～35份，聚醚聚氨酯橡胶15～35份，顺丁橡胶20～40份，过氧化二异丙苯0.8～1.6份，1,2-聚丁二烯0.5～1.5份，二甲基丙烯酸锌0.2～1.2份，改性纳米蒙脱土55～70份，白炭黑15～20份，聚四氟乙烯纤维1～10份，碳纤维10～20份，纳米高岭土10～20份，云母粉2～10份，玻璃纤维5～15份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯0.5～1.8份，磷酸三苯酯0.5～1.5份，邻苯二甲酸二丁酯0.5～1.5份，蜂蜡0.5～1.5份，防老剂0.5～1.5份。

Description

一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈
技术领域
本发明涉及密封圈技术领域，尤其涉及一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈。
背景技术
工程中对密封性能要求高，若密封圈失效，则会引起漏气、漏液等问题，直接影响整个机械的运转，对于转动件之间的密封，O型橡胶密封圈因其成本低廉、结构简单以及安装方便等优点得到了广泛应用，由于轴端的密封是动密封，轴套随着轴转动，与密封圈之间有摩擦，密封圈容易应力松弛，同时设备运转时内部的气压、油压都会升高，轴端O型密封圈容易出现压缩永久变形、热空气老化的现象，且对承压能力要求较高。
发明内容
本发明提出了一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，耐压缩永久变形、耐热空气老化好，承压能力极为优异。
本发明提出的一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶20～40份，甲基乙烯基硅橡胶15～35份，聚醚聚氨酯橡胶15～35份，顺丁橡胶20～40份，过氧化二异丙苯0.8～1.6份，1,2-聚丁二烯0.5～1.5份，二甲基丙烯酸锌0.2～1.2份，改性纳米蒙脱土55～70份，白炭黑15～20份，聚四氟乙烯纤维1～10份，碳纤维10～20份，纳米高岭土10～20份，云母粉2～10份，玻璃纤维5～15份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯0.5～1.8份，磷酸三苯酯0.5～1.5份，邻苯二甲酸二丁酯0.5～1.5份，蜂蜡0.5～1.5份，防老剂0.5～1.5份。
优选地，改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：将纳米蒙脱土、马来酸酐、苯乙烯、过氧化苯甲酰、乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至88～96℃保温，过滤，洗涤，干燥，加入丙酮、氢氧化钠、甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入甲苯、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸，接着升温至65～75℃搅拌60～100min，升温至150～160℃搅拌20～60min，降温至80～86℃，加入双季戊四醇、甲苯、对甲苯磺酸搅拌，升温至170～179℃搅拌，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
优选地，改性纳米蒙脱土的制备工艺中，纳米蒙脱土、马来酸酐、苯乙烯、过氧化苯甲酰的重量比为50～80：2～8：0.5～2.5：0.2～0.8。
优选地，改性纳米蒙脱土的制备工艺中，双季戊四醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚的重量比为1.5～3.5：5～15：8～16。
优选地，改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：按重量份将50～80份纳米蒙脱土、2～8份马来酸酐、0.5～2.5份苯乙烯、0.2～0.8份过氧化苯甲酰、180～250份质量分数为55～75wt%乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至88～96℃保温60～100min，过滤，洗涤，干燥，加入40～50份丙酮、0.5～2.5份氢氧化钠、40～80份甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入200～240份甲苯、5～15份脂肪醇聚氧乙烯醚、8～16份硬脂醇聚氧乙烯醚、1～4份邻苯二甲酸、1～3份对甲苯磺酸，接着升温至65～75℃搅拌60～100min，升温至150～160℃搅拌20～60min，降温至80～86℃，加入1.5～3.5份双季戊四醇、80～140份甲苯、1～4份对甲苯磺酸搅拌20～55min，升温至170～179℃搅拌40～80min，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
优选地，改性纳米蒙脱土、四丙氟橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、顺丁橡胶的重量比为60～65：30～36：20～32：20～28：30～36。
优选地，改性纳米蒙脱土、磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、蜂蜡的重量比为60～65：0.8～1.2：0.6～1：1～1.3。
优选地，改性纳米蒙脱土、白炭黑、聚四氟乙烯纤维、碳纤维、纳米高岭土、云母粉、玻璃纤维的重量比为60～65：16～18：2～6：12～15：16～18：5～8：8～12。
优选地，所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶30～36份，甲基乙烯基硅橡胶20～32份，聚醚聚氨酯橡胶20～28份，顺丁橡胶30～36份，过氧化二异丙苯1～1.4份，1,2-聚丁二烯0.8～1.2份，二甲基丙烯酸锌0.85～1份，改性纳米蒙脱土60～65份，白炭黑16～18份，聚四氟乙烯纤维2～6份，碳纤维12～15份，纳米高岭土16～18份，云母粉5～8份，玻璃纤维8～12份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1～1.4份，磷酸三苯酯0.8～1.2份，邻苯二甲酸二丁酯0.6～1份，蜂蜡1～1.3份，防老剂1～1.3份。
本发明采用四丙氟橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、顺丁橡胶作为基材，以过氧化二异丙苯、1,2-聚丁二烯、二甲基丙烯酸锌作为硫化体系，以改性纳米蒙脱土、白炭黑、聚四氟乙烯纤维、碳纤维、纳米高岭土、云母粉、玻璃纤维为增强材料，再加入适量双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯，使原料之间可形成高度交联网络状结构，耐永久压缩变形、耐热空气老化性能极为优异，承压能力极好，可在保证高填充的前提下，使所得密封圈弹性较好。改性纳米蒙脱土的制备工艺中，由于纳米蒙脱土为多层结构，马来酸酐水解生成酸酐盐后与苯乙烯协同对有机蒙脱土进行剥离，提高了纳米蒙脱土在乙醇溶液中的分散性，避免纳米蒙脱土团聚，而加入的双季戊四醇与脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚相互配合，不仅乳化、润湿、分散效果极好，而且能与上述处理后的纳米蒙脱土有机结合，大幅提高本发明的耐压缩永久变形、热空气老化性能，同时还具有良好的分散、乳化、润滑及增溶性能，与四丙氟橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、顺丁橡胶的混溶性极好，使所得密封圈承压能力极为优异；改性纳米蒙脱土中脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚上未反应完的亲水亲油醇团与磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、蜂蜡有机结合，磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、蜂蜡可插入剥离后有机蒙脱土片层与基材分子链之间，不仅可消弱分子间作用力，增大四丙氟橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、顺丁橡胶与其余物料间的混合均匀性，使所得密封圈耐压缩永久变形、热空气老化性能进一步增强，承压能力优异，而且能与防老剂发生协同作用，进一步提高所得密封圈耐热空气老化性能。
具体实施方式
实施例1
一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶20份，甲基乙烯基硅橡胶35份，聚醚聚氨酯橡胶15份，顺丁橡胶40份，过氧化二异丙苯0.8份，1,2-聚丁二烯1.5份，二甲基丙烯酸锌0.2份，改性纳米蒙脱土70份，白炭黑15份，聚四氟乙烯纤维10份，碳纤维10份，纳米高岭土20份，云母粉2份，玻璃纤维15份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯0.5份，磷酸三苯酯1.5份，邻苯二甲酸二丁酯0.5份，蜂蜡1.5份，防老剂0.5份。
实施例2
一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶40份，甲基乙烯基硅橡胶15份，聚醚聚氨酯橡胶35份，顺丁橡胶20份，过氧化二异丙苯1.6份，1,2-聚丁二烯0.5份，二甲基丙烯酸锌1.2份，改性纳米蒙脱土55份，白炭黑20份，聚四氟乙烯纤维1份，碳纤维20份，纳米高岭土10份，云母粉10份，玻璃纤维5份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1.8份，磷酸三苯酯0.5份，邻苯二甲酸二丁酯1.5份，蜂蜡0.5份，防老剂1.5份。
实施例3
一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶30份，甲基乙烯基硅橡胶32份，聚醚聚氨酯橡胶20份，顺丁橡胶36份，过氧化二异丙苯1份，1,2-聚丁二烯1.2份，二甲基丙烯酸锌0.85份，改性纳米蒙脱土65份，白炭黑16份，聚四氟乙烯纤维6份，碳纤维12份，纳米高岭土18份，云母粉5份，玻璃纤维12份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1份，磷酸三苯酯1.2份，邻苯二甲酸二丁酯0.6份，蜂蜡1.3份，防老剂1份。
改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：按重量份将80份纳米蒙脱土、2份马来酸酐、2.5份苯乙烯、0.2份过氧化苯甲酰、250份质量分数为55wt%乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至96℃保温60min，过滤，洗涤，干燥，加入50份丙酮、0.5份氢氧化钠、80份甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入200份甲苯、15份脂肪醇聚氧乙烯醚、8份硬脂醇聚氧乙烯醚、4份邻苯二甲酸、1份对甲苯磺酸，接着升温至75℃搅拌60min，升温至160℃搅拌20min，降温至86℃，加入1.5份双季戊四醇、140份甲苯、1份对甲苯磺酸搅拌55min，升温至170℃搅拌80min，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
实施例4
一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶36份，甲基乙烯基硅橡胶20份，聚醚聚氨酯橡胶28份，顺丁橡胶30份，过氧化二异丙苯1.4份，1,2-聚丁二烯0.8份，二甲基丙烯酸锌1份，改性纳米蒙脱土60份，白炭黑18份，聚四氟乙烯纤维2份，碳纤维15份，纳米高岭土16份，云母粉8份，玻璃纤维8份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1.4份，磷酸三苯酯0.8份，邻苯二甲酸二丁酯1份，蜂蜡1份，防老剂1.3份。
改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：按重量份将50份纳米蒙脱土、8份马来酸酐、0.5份苯乙烯、0.8份过氧化苯甲酰、180份质量分数为75wt%乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至88℃保温100min，过滤，洗涤，干燥，加入40份丙酮、2.5份氢氧化钠、40份甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入240份甲苯、5份脂肪醇聚氧乙烯醚、16份硬脂醇聚氧乙烯醚、1份邻苯二甲酸、3份对甲苯磺酸，接着升温至65℃搅拌100min，升温至150℃搅拌60min，降温至80℃，加入3.5份双季戊四醇、80份甲苯、4份对甲苯磺酸搅拌20min，升温至179℃搅拌40min，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
实施例5
一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶33份，甲基乙烯基硅橡胶28份，聚醚聚氨酯橡胶24份，顺丁橡胶33份，过氧化二异丙苯1.2份，1,2-聚丁二烯1份，二甲基丙烯酸锌0.9份，改性纳米蒙脱土62份，白炭黑17份，聚四氟乙烯纤维4份，碳纤维13份，纳米高岭土17份，云母粉6份，玻璃纤维10份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1.2份，磷酸三苯酯1份，邻苯二甲酸二丁酯0.8份，蜂蜡1.2份，防老剂1.1份。
改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：按重量份将60份纳米蒙脱土、5份马来酸酐、1.5份苯乙烯、0.5份过氧化苯甲酰、210份质量分数为65wt%乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至92℃保温80min，过滤，洗涤，干燥，加入45份丙酮、1.5份氢氧化钠、60份甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入220份甲苯、10份脂肪醇聚氧乙烯醚、12份硬脂醇聚氧乙烯醚、3份邻苯二甲酸、2份对甲苯磺酸，接着升温至70℃搅拌80min，升温至155℃搅拌40min，降温至83℃，加入2.5份双季戊四醇、110份甲苯、2份对甲苯磺酸搅拌35min，升温至175℃搅拌60min，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
实施例1-5中所述具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈采用普通橡胶的制备工艺制备。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶20～40份，甲基乙烯基硅橡胶15～35份，聚醚聚氨酯橡胶15～35份，顺丁橡胶20～40份，过氧化二异丙苯0.8～1.6份，1,2-聚丁二烯0.5～1.5份，二甲基丙烯酸锌0.2～1.2份，改性纳米蒙脱土55～70份，白炭黑15～20份，聚四氟乙烯纤维1～10份，碳纤维10～20份，纳米高岭土10～20份，云母粉2～10份，玻璃纤维5～15份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯0.5～1.8份，磷酸三苯酯0.5～1.5份，邻苯二甲酸二丁酯0.5～1.5份，蜂蜡0.5～1.5份，防老剂0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：将纳米蒙脱土、马来酸酐、苯乙烯、过氧化苯甲酰、乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至88～96℃保温，过滤，洗涤，干燥，加入丙酮、氢氧化钠、甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入甲苯、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸，接着升温至65～75℃搅拌60～100min，升温至150～160℃搅拌20～60min，降温至80～86℃，加入双季戊四醇、甲苯、对甲苯磺酸搅拌，升温至170～179℃搅拌，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
3.根据权利要求2所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土的制备工艺中，纳米蒙脱土、马来酸酐、苯乙烯、过氧化苯甲酰的重量比为50～80：2～8：0.5～2.5：0.2～0.8。
4.根据权利要求2所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土的制备工艺中，双季戊四醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚的重量比为1.5～3.5：5～15：8～16。
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备：按重量份将50～80份纳米蒙脱土、2～8份马来酸酐、0.5～2.5份苯乙烯、0.2～0.8份过氧化苯甲酰、180～250份质量分数为55～75wt%乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至88～96℃保温60～100min，过滤，洗涤，干燥，加入40～50份丙酮、0.5～2.5份氢氧化钠、40～80份甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入200～240份甲苯、5～15份脂肪醇聚氧乙烯醚、8～16份硬脂醇聚氧乙烯醚、1～4份邻苯二甲酸、1～3份对甲苯磺酸，接着升温至65～75℃搅拌60～100min，升温至150～160℃搅拌20～60min，降温至80～86℃，加入1.5～3.5份双季戊四醇、80～140份甲苯、1～4份对甲苯磺酸搅拌20～55min，升温至170～179℃搅拌40～80min，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土、四丙氟橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、顺丁橡胶的重量比为60～65：30～36：20～32：20～28：30～36。
7.根据权利要求1-6任一项所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土、磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、蜂蜡的重量比为60～65：0.8～1.2：0.6～1：1～1.3。
8.根据权利要求1-7任一项所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，改性纳米蒙脱土、白炭黑、聚四氟乙烯纤维、碳纤维、纳米高岭土、云母粉、玻璃纤维的重量比为60～65：16～18：2～6：12～15：16～18：5～8：8～12。
9.根据权利要求1-8任一项所述的具有优异承压能力轴端O型橡胶密封圈，其特征在于，其原料按重量份包括：四丙氟橡胶30～36份，甲基乙烯基硅橡胶20～32份，聚醚聚氨酯橡胶20～28份，顺丁橡胶30～36份，过氧化二异丙苯1～1.4份，1,2-聚丁二烯0.8～1.2份，二甲基丙烯酸锌0.85～1份，改性纳米蒙脱土60～65份，白炭黑16～18份，聚四氟乙烯纤维2～6份，碳纤维12～15份，纳米高岭土16～18份，云母粉5～8份，玻璃纤维8～12份，双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯1～1.4份，磷酸三苯酯0.8～1.2份，邻苯二甲酸二丁酯0.6～1份，蜂蜡1～1.3份，防老剂1～1.3份。
CN201511012001.9A 2015-12-30 2015-12-30 一种具有优异承压能力轴端o型橡胶密封圈 Pending CN105419015A (zh)

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