CN105860278A - 一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法，由以下重量份原料制成：三元乙丙橡胶39‑53、苯乙烯‑异戊二烯‑丁二烯橡胶27‑46、聚α烯烃11‑14、氯化聚醚16‑24、纳米硼纤维12‑16、月桂酰过氧化物3‑6、4，4’‑二硫化二吗啉2‑3、氧化钙4‑6、二硫化二苯并噻唑1‑2、酮醛树脂10‑15、磷酸三异丙基苯酯9‑14、硅化锆10‑15、重钙粉15‑20、邻叔丁基苯酚2‑3、N‑(4‑苯胺基苯基)‑甲基丙烯酰胺1‑2、改性剂14‑16。本发明具有耐高温、低压缩永久变形、高强度、耐老化、耐水解等特性，在高温下长期工作仍能保持很好的密封性能，完全满足板式换热器用密封垫的要求。

Description

一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶密封垫，具体涉及一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法。
背景技术
三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要原料,并用少量的非共轭二烯烃在Zeigler-Netta催化剂作用下聚合而成的一种具有低不饱和度的通用合成橡胶。因具有高度的化学稳定性,良好的耐臭氧、耐天候老化、耐氧化、抗侵蚀性能以及优异的电绝缘性能，可广泛用于汽车密封垫等领域。随着科学技术和工业的快速发展，对三元乙丙橡胶密封材料的性能要求越来越高，现有市场上用于板式换热器的三元乙丙橡胶密封垫综合性能还较差，在高温条件下橡胶密封垫压缩变形过大而导致换热器泄漏。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶39-53、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶27-46、聚α烯烃11-14、氯化聚醚16-24、纳米硼纤维12-16、月桂酰过氧化物3-6、4，4’-二硫化二吗啉2-3、氧化钙4-6、二硫化二苯并噻唑1-2、酮醛树脂10-15、磷酸三异丙基苯酯9-14、硅化锆10-15、重钙粉15-20、邻叔丁基苯酚2-3、N-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺1-2、改性剂14-16；
所述改性剂的制备方法如下：(1)取以下重量份的原料：高炉水淬渣15-20、碳化钛12-18、铝镁尖晶石10-15、硼化硅9-14、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、十二烷基磷酸酯甜菜碱1.5-2.5、葡糖氨基葡聚糖1-2、牛脂胺聚氧乙烯醚4-7、霍霍巴酸聚氧丙烯酯3-6、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯2-5；(2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过100-150目筛，然后加水搅拌制成40-50％的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至55-70℃，2000-3000r/min高速搅拌8-12min，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯，1500-2500r/min高速搅拌4-8min，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。
一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
(1)将苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、氯化聚醚、聚α烯烃、磷酸三异丙基苯酯加入混炼机内，调整辊温至50-55℃，辊距至2-3mm，混炼5-6min后加入氧化钙、硅化锆、重钙粉，调整辊温至40-45℃，辊距至4-5mm，混炼6-8min，出料，停放12-24h；
(2)将三元乙丙橡胶、酮醛树脂、纳米硼纤维加入混炼机内，调整辊温至45-50℃，辊距至3-4mm，混炼4-6min后加入4，4’-二硫化二吗啉、二硫化二苯并噻唑、月桂酰过氧化物以及步骤(1)得到的胶料，调整辊温至55-60℃，辊距至1-2mm，混炼3-5min后加入余下原料，调整辊温至40-50℃，辊距至2-3mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h；
(3)将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.8-2.6MPa，硫化温度190-230℃，硫化时间25-30min；
(4)将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
上述改性剂采用高炉水淬渣、碳化钛、铝镁尖晶石、硼化硅四种无机原料复合使用，可以提高密封垫的抗侵蚀性、耐磨损性、热震稳定性、耐高温性、和抗冲击性，同时采用椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖、牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯对上述无机原料进行两次改性处理，可以显著改善其界面性能，提高其与高聚物基体的相容性，从而提高其增强性能。
本发明的有益效果：
本发明在三元乙丙橡胶的基础上中加入苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、纳米硼纤维、硅化锆等原料，不仅能改善密封垫的力学性能，而且能显著地降低密封垫的压缩永久变形，提高其耐热性能。本发明生产出来的密封垫具有耐高温、低压缩永久变形、高强度、耐老化、耐水解等特性，在高温下长期长期工作仍能保持很好的密封性能，完全满足板式换热器用密封垫的使用要求。
具体实施方式
一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫，由以下重量(kg)的原料制成：三元乙丙橡胶46、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶38、聚α烯烃13、氯化聚醚22、纳米硼纤维14、月桂酰过氧化物4.5、4，4’-二硫化二吗啉2.5、氧化钙5、二硫化二苯并噻唑1.5、酮醛树脂12、磷酸三异丙基苯酯13、硅化锆12、重钙粉18、邻叔丁基苯酚2.5、N-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺1.5、改性剂15；
所述改性剂的制备方法如下：(1)取以下重量(kg)的原料：高炉水淬渣16、碳化钛14、铝镁尖晶石11、硼化硅12、椰油酰基甲基牛磺酸钠2、十二烷基磷酸酯甜菜碱2、葡糖氨基葡聚糖1、牛脂胺聚氧乙烯醚5、霍霍巴酸聚氧丙烯酯4.5、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯3；(2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过150目筛，然后加水搅拌制成40％的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至60℃，3000r/min高速搅拌8min，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯，2000r/min高速搅拌6min，烘干，粉碎，过150目筛即可。
一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
(1)将苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、氯化聚醚、聚α烯烃、磷酸三异丙基苯酯加入混炼机内，调整辊温至50-55℃，辊距至2-3mm，混炼5-6min后加入氧化钙、硅化锆、重钙粉，调整辊温至40-45℃，辊距至4-5mm，混炼6-8min，出料，停放12-24h；
(2)将三元乙丙橡胶、酮醛树脂、纳米硼纤维加入混炼机内，调整辊温至45-50℃，辊距至3-4mm，混炼4-6min后加入4，4’-二硫化二吗啉、二硫化二苯并噻唑、月桂酰过氧化物以及步骤(1)得到的胶料，调整辊温至55-60℃，辊距至1-2mm，混炼3-5min后加入余下原料，调整辊温至40-50℃，辊距至2-3mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h；
(3)将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.8-2.6MPa，硫化温度190-230℃，硫化时间25-30min；
(4)将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
上述实施例制得的密封垫的主要性能检测结果如下表所示。

Claims (2)

1.一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫，其特征在于，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶39-53、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶 27-46、聚α烯烃 11-14、氯化聚醚 16-24、纳米硼纤维 12-16、月桂酰过氧化物 3-6、4，4’-二硫化二吗啉2-3、氧化钙4-6、二硫化二苯并噻唑 1-2、酮醛树脂 10-15、磷酸三异丙基苯酯 9-14、硅化锆 10-15、重钙粉 15-20、邻叔丁基苯酚 2-3、N-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺 1-2、改性剂 14-16；
所述改性剂的制备方法如下：（1）取以下重量份的原料：高炉水淬渣15-20、碳化钛 12-18、铝镁尖晶石 10-15、硼化硅 9-14、椰油酰基甲基牛磺酸钠 2-3、十二烷基磷酸酯甜菜碱1.5-2.5、葡糖氨基葡聚糖1-2、牛脂胺聚氧乙烯醚 4-7、霍霍巴酸聚氧丙烯酯 3-6、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯2-5；（2）取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过100-150目筛，然后加水搅拌制成40-50%的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至55-70℃，2000-3000r/min高速搅拌8-12min，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯，1500-2500r/min高速搅拌4-8min，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。
2.根据权利要求1所述的板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、氯化聚醚、聚α烯烃、磷酸三异丙基苯酯加入混炼机内，调整辊温至50-55℃，辊距至2-3mm，混炼5-6min后加入氧化钙、硅化锆、重钙粉，调整辊温至40-45℃，辊距至4-5mm，混炼6-8min，出料，停放12-24h；
将三元乙丙橡胶、酮醛树脂、纳米硼纤维加入混炼机内，调整辊温至45-50℃，辊距至3-4mm，混炼4-6min后加入4，4’-二硫化二吗啉、二硫化二苯并噻唑、月桂酰过氧化物以及步骤（1）得到的胶料，调整辊温至55-60℃，辊距至1-2mm，混炼3-5min后加入余下原料，调整辊温至40-50℃，辊距至2-3mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h；
（3）将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.8-2.6MPa，硫化温度190-230℃，硫化时间25-30min；
（4）将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
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