CN106084801A - 一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：氟化磷腈橡胶 44‑66、丁苯橡胶 26‑42、菱苦土 5‑8、煤沥青 7‑13、三亚乙基四胺 3‑4、角闪石粉 20‑30、2,2‑二(叔丁基过氧化)丁烷 3‑5、硅钙硼石粉 10‑15、硬脂酸铅 2‑4、妥尔油改性酚醛树脂 8‑14、N,N'‑二正丁基硫脲 2‑3、环氧硬脂酸辛酯5‑10、钛酸钙纤维15‑20、乙氧基喹啉1‑2、2,5‑二叔丁基对苯二酚3‑5、二丁基二硫代氨基甲酸镍2‑3、改性剂 13‑15。本发明制得的密封垫综合性能优异，使用寿命长，应用范围广。

Description

一种钛酸钙纤维增强的氟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，具体涉及一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫及其制备方法。
背景技术
氟橡胶(fluororubber)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入，赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，在密封材料领域得到了广泛应用。随着科学技术和工业的快速发展，对氟橡胶密封材料的性能要求越来越高，现有市场上的氟橡胶密封垫综合性能较差，导致其使用寿命短，无法满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种钛酸钙纤维增强的氟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：
一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫，由以下重量份的原料制成：氟化磷腈橡胶44-66、丁苯橡胶26-42、菱苦土5-8、煤沥青7-13、三亚乙基四胺3-4、角闪石粉20-30、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷3-5、硅钙硼石粉10-15、硬脂酸铅2-4、妥尔油改性酚醛树脂8-14、N,N'-二正丁基硫脲2-3、环氧硬脂酸辛酯5-10、钛酸钙纤维15-20、乙氧基喹啉1-2、2,5-二叔丁基对苯二酚3-5、二丁基二硫代氨基甲酸镍2-3、改性剂13-15；
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。
一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丁苯橡胶、煤沥青、环氧硬脂酸辛酯加入混炼机内，调整辊温至40-50℃，辊距至2-4mm，混炼3-5min后加入硅钙硼石粉、硬脂酸铅，调整辊温至50-60℃，辊距至1-2mm，混炼4-6min，出料，停放12-24h；
(2)将氟化磷腈橡胶、妥尔油改性酚醛树脂、菱苦土加入混炼机内，调整辊温至45-55℃，辊距至3-5mm，混炼3-6min后加入角闪石粉、钛酸钙纤维、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、三亚乙基四胺以及步骤(1)得到的胶料，调整辊温至55-65℃，辊距至1-2mm，混炼4-6min后加入余下原料，调整辊温至50-60℃，辊距至2-3mm，混炼3-5min，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2.2-2.8MPa，硫化温度190-230℃，硫化时间16-22min；
(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：
本发明采用钛酸钙纤维对氟化磷腈橡胶进行增强改性，不仅可以提高密封垫的机械强度，还可以显著改善密封垫的耐磨性和耐高温性。本发明制得的密封垫综合性能优异，具有强度高，弹性好，压缩永久变形低，耐高温水蒸气、耐高低温、耐油、耐酸碱、耐臭氧老化、耐磨等优点，使用寿命长，应用范围广。
具体实施方式
一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫，由以下重量(kg)的原料制成：氟化磷腈橡胶58、丁苯橡胶34、菱苦土6、煤沥青11、三亚乙基四胺3.5、角闪石粉25、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷4、硅钙硼石粉12、硬脂酸铅3、妥尔油改性酚醛树脂12、N,N'-二正丁基硫脲2.5、环氧硬脂酸辛酯8、钛酸钙纤维16、 乙氧基喹啉1.5、2,5-二叔丁基对苯二酚4、二丁基二硫代氨基甲酸镍2.5、改性剂14；
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、碳化钛12、铝镁尖晶石10、硼化硅9、椰油酰基甲基牛磺酸钠2、十二烷基磷酸酯甜菜碱1.5、葡糖氨基葡聚糖1、牛脂胺聚氧乙烯醚4、霍霍巴酸聚氧丙烯酯3、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯2；(2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过100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55℃，2000r/min高速搅拌10min，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，1500r/min高速搅拌6min，烘干，粉碎，过100目筛即可。
一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丁苯橡胶、煤沥青、环氧硬脂酸辛酯加入混炼机内，调整辊温至40-50℃，辊距至2-4mm，混炼3-5min后加入硅钙硼石粉、硬脂酸铅，调整辊温至50-60℃，辊距至1-2mm，混炼4-6min，出料，停放12-24h；
(2)将氟化磷腈橡胶、妥尔油改性酚醛树脂、菱苦土加入混炼机内，调整辊温至45-55℃，辊距至3-5mm，混炼3-6min后加入角闪石粉、钛酸钙纤维、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、三亚乙基四胺以及步骤(1)得到的胶料，调整辊温至55-65℃，辊距至1-2mm，混炼4-6min后加入余下原料，调整辊温至50-60℃，辊距至2-3mm，混炼3-5min，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2.2-2.8MPa，硫化温度190-230℃，硫化时间16-22min；
(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)

1.一种钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氟化磷腈橡胶 44-66、丁苯橡胶 26-42、菱苦土 5-8、煤沥青 7-13、三亚乙基四胺 3-4、角闪石粉 20-30、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷 3-5、硅钙硼石粉 10-15、硬脂酸铅 2-4、妥尔油改性酚醛树脂 8-14、N,N'-二正丁基硫脲 2-3、环氧硬脂酸辛酯5-10、钛酸钙纤维15-20、乙氧基喹啉1-2、2,5-二叔丁基对苯二酚3-5、二丁基二硫代氨基甲酸镍2-3、改性剂 13-15；
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所述的钛酸钙纤维增强的氟橡胶密封垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将丁苯橡胶、煤沥青、环氧硬脂酸辛酯加入混炼机内，调整辊温至40-50℃，辊距至2-4mm，混炼3-5min后加入硅钙硼石粉、硬脂酸铅，调整辊温至50-60℃，辊距至1-2mm，混炼4-6min，出料，停放12-24h；
（2）将氟化磷腈橡胶、妥尔油改性酚醛树脂、菱苦土加入混炼机内，调整辊温至45-55℃，辊距至3-5mm，混炼3-6min后加入角闪石粉、钛酸钙纤维、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、三亚乙基四胺以及步骤（1）得到的胶料，调整辊温至55-65℃，辊距至1-2mm，混炼4-6min后加入余下原料，调整辊温至50-60℃，辊距至2-3mm，混炼3-5min，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2.2-2.8MPa，硫化温度190-230℃，硫化时间16-22min；
（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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