CN106366375B - 一种磁力泵用橡胶密封材料 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种磁力泵用橡胶密封材料，其特征在于，由以下成分制成：丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、邻苯二甲酸二丁酯、防老剂、硫磺、聚丙烯、改性填料。与现有技术相比，与现有技术相比，本发明制备的磁力泵用橡胶密封材料改善了橡胶密封材料的工艺性能，生产过程环境友好，成品合格率高达98%，具有柔软性、低密度、压缩回弹性和使用温度范围广等优点，成本低经济收益高，具有更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性，弹性模量大、耐高温、耐化学腐蚀、导热性能好、热膨胀系数低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及密封橡胶技术领域，特别是涉及一种磁力泵用橡胶密封材料。
背景技术
磁力泵的好坏，除了磁力泵采用材料和结构符合工况介质的要求外，密封结构和形式的选择也至关重要。密封结构和形式的合理选择是确保生产正常有序地进行、降低维护和维修成本、减轻工程的劳动强度、减少物料浪费、避免环境污染的关键。密封材料就是指能承受接缝位移以达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的材料称为密封材料，早期的密封材料，主要是织物、矿物纤维或毛毡等。随着工业技术的发展，和日益复杂、多样的要求，密封材料也有了迅速的发展，其种类越来越多，物理和化学性能不断提高；但是现有的磁力泵用密封材料耐化学腐蚀性能达不到某些生产的要求，使用寿命低，各方面性能满足不了市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁力泵用橡胶密封材料。
本发明通过以下技术方案实现：
一种磁力泵用橡胶密封材料，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶65-70、氟橡胶20-25、硅橡胶1-3、邻苯二甲酸二丁酯5-8、防老剂0.2-0.5、硫磺1-4、聚丙烯6-10、改性填料14-20。
进一步的，所述防老剂为防老剂DNP。
进一步的，所述改性填料按重量份计由以下成分制成：氧化铝微粉10、陶瓷微粉9、白炭黑4、锰粉1、凹凸棒土0.2；所述改性填料的制备方法为：①按重量份将10份氧化铝微粉、9份陶瓷微粉与0.1份的凹凸棒土均匀混合到一起，得到混合料1，对混合料1加热至250-260℃，并加压至0.5MPa，保温保压30min后，添加混合料1质量50%的无水乙醇，搅拌均匀后进行研磨，研磨30min后除去无水乙醇，静置待用；②按重量份将4份白炭黑、1份锰粉与0.1份的凹凸棒土均匀混合到一起，得到混合料2，对混合料2加热至125-130℃，并加压至0.8MPa，保温保压35min后，添加混合料2质量30%的丙三醇，搅拌均匀后进行研磨，研磨30min后除去丙三醇；
③将混合料1与混合料2均匀混合到一起，得到混合料3，添加混合料3质量10%的马来酸溶液，以280r/min转速搅拌20min后，再进行研磨，研磨40min后，除去马来酸溶液，然后进行干燥，即可。
进一步的，所述马来酸溶液的质量分数为75%。
进一步的，所述磁力泵用橡胶密封材料的制备方法，包括以下步骤：
A.按重量份称取丁腈橡胶65-70、氟橡胶20-25、硅橡胶1-3、邻苯二甲酸二丁酯5-8、防老剂0.2-0.5、硫磺1-4、聚丙烯6-10、改性填料14-20；
b.将丁腈橡胶、氟橡胶、聚丙烯送入密炼机中，然后加入硅橡胶进行塑炼，待物料温度升高至112-132℃排料，以1℃/min的降温速度降温至室温，停放8-10h得到基料；
c.将基料加入密炼机中，然后加入改性填料混炼10-12min，混炼温度为80-95℃，然后加入邻苯二甲酸二丁酯、防老剂混炼1-2min，混炼温度为58-65℃，排料，以1℃/min的降温速度降温至室温，停放8-10h得到预混料；
d.将得到的预混料投入开炼机中，然后加入硫磺进行混合，加工温度为60-75℃，薄通2-3遍，然后依次经过挤出和模压成型，即可。
通过对填料进行改性，然后添加到本发明磁力泵用橡胶密封材料中，对密封材料耐撕裂性能和耐老化性能的改善效果更为突出，相较于普通磁力泵用密封材料的拉伸强度提高了58.4%,撕裂强度提高了42.3%,橡胶密封材料尺寸稳定性得到极大的提高，同时还极大的改善了橡胶密封材料的耐油性、耐腐蚀性和气密性，这是以往橡胶密封材料制备中采用的普通填料所无法达到的效果，极大的提高了本发明磁力泵用橡胶密封材料的质量和使用寿命，相较于普通磁力泵用橡胶密封材料的寿命提高了2-3倍。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明制备的磁力泵用橡胶密封材料改善了橡胶密封材料的工艺性能，生产过程环境友好，成品合格率高达98%，具有柔软性、低密度、压缩回弹性和使用温度范围广等优点，成本低经济收益高，具有更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性，弹性模量大、耐高温、耐化学腐蚀、导热性能好、热膨胀系数低等优点，并具有自润滑性；各成分在密封材料中分散均匀，稳定性高，从而进一步提高密封材料的性能，通过各成分与改性填料之间的协同作用，能够极大提高密封材料的散热性，不会产生温度积聚的现象，本发明磁力泵用橡胶密封材料还能有效防止细菌导致橡胶材料发霉、腐蚀和变色得现象发生。
具体实施方式
实施例1
一种磁力泵用橡胶密封材料，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶65、氟橡胶20、硅橡胶1、邻苯二甲酸二丁酯5、防老剂0.2、硫磺1、聚丙烯6、改性填料14。
实施例2
一种磁力泵用橡胶密封材料，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶70、氟橡胶25、硅橡胶3、邻苯二甲酸二丁酯8、防老剂0.5、硫磺4、聚丙烯10、改性填料20。
实施例3
一种磁力泵用橡胶密封材料，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶68、氟橡胶22、硅橡胶2、邻苯二甲酸二丁酯6、防老剂0.3、硫磺2、聚丙烯7、改性填料16。
对密封材料高温下压缩永久变形进行测试比较压缩永久形变率%（压缩条件：25%压缩、24h）：
表1
| 20℃ | 50℃ | 100℃ | 150℃ | 200℃ | |
| 实施例1 | 0.1 | 1 | 1.9 | 3.1 | 5 |
| 实施例2 | 0.1 | 0.9 | 1.8 | 3.0 | 4.9 |
| 实施例3 | 0.1 | 1.1 | 2.0 | 3.2 | 5.1 |
| 对比例1 | 4 | 5 | 9 | 16 | 21 |
| 对比例2 | 5 | 7 | 12 | 19 | 25 |
其中，对比例1为：一种磁力泵用橡胶密封材料，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶70、氟橡胶25、硅橡胶3、邻苯二甲酸二丁酯8、防老剂0.5、硫磺4、聚丙烯10、填料20，填料按重量份计由以下成分制成：氧化铝微粉10、陶瓷微粉9、白炭黑4、锰粉1、凹凸棒土0.2，直接添加到橡胶密封材料制备中，不经过处理；
对比例2为：一种磁力泵用橡胶密封材料，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶70、氟橡胶25、硅橡胶3、邻苯二甲酸二丁酯8、防老剂0.5、硫磺4、聚丙烯10、改性填料20，填料按重量份计由以下成分制成：氧化铝微粉10、陶瓷微粉9、白炭黑4、锰粉1，直接添加到橡胶密封材料制备中，不经过处理。
由表1可知，采用不经过改性处理的填料或者缺少凹凸棒土的填料都会极大的降低本发明磁力泵用橡胶密封材料的性能。
本发明制备的磁力泵用橡胶密封材料对非极性和弱极性油类不溶胀，耐磨性比天然橡胶高50-58%，既耐高温又耐严寒，可在-104℃-308℃下保持弹性，不采用本发明中改性填料制备的磁力泵用橡胶密封材料耐磨性会降低30-35%，只能在-62℃-255℃下保持弹性。
Claims (4)
1.一种磁力泵用橡胶密封材料，其特征在于，按重量份由以下成分制成：丁腈橡胶65-70、氟橡胶20-25、硅橡胶1-3、邻苯二甲酸二丁酯5-8、防老剂0.2-0.5、硫磺1-4、聚丙烯6-10、改性填料14-20；所述改性填料按重量份计由以下成分制成：氧化铝微粉10、陶瓷微粉9、白炭黑4、锰粉1、凹凸棒土0.2；所述改性填料的制备方法为：①按重量份将10份氧化铝微粉、9份陶瓷微粉与0.1份的凹凸棒土均匀混合到一起，得到混合料1，对混合料1加热至250-260℃，并加压至0.5MPa，保温保压30min后，添加混合料1质量50%的无水乙醇，搅拌均匀后进行研磨，研磨30min后除去无水乙醇，静置待用；②按重量份将4份白炭黑、1份锰粉与0.1份的凹凸棒土均匀混合到一起，得到混合料2，对混合料2加热至125-130℃，并加压至0.8MPa，保温保压35min后，添加混合料2质量30%的丙三醇，搅拌均匀后进行研磨，研磨30min后除去丙三醇；
③将混合料1与混合料2均匀混合到一起，得到混合料3，添加混合料3质量10%的马来酸溶液，以280r/min转速搅拌20min后，再进行研磨，研磨40min后，除去马来酸溶液，然后进行干燥，即可。
2.根据权利要求1所述的一种磁力泵用橡胶密封材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂DNP。
3.根据权利要求1所述的一种磁力泵用橡胶密封材料，其特征在于，所述马来酸溶液的质量分数为75%。
4.根据权利要求1所述的一种磁力泵用橡胶密封材料，其特征在于，所述磁力泵用橡胶密封材料的制备方法，包括以下步骤：
A.按重量份称取丁腈橡胶65-70、氟橡胶20-25、硅橡胶1-3、邻苯二甲酸二丁酯5-8、防老剂0.2-0.5、硫磺1-4、聚丙烯6-10、改性填料14-20；
b.将丁腈橡胶、氟橡胶、聚丙烯送入密炼机中，然后加入硅橡胶进行塑炼，待物料温度升高至112-132℃排料，以1℃/min的降温速度降温至室温，停放8-10h得到基料；
c.将基料加入密炼机中，然后加入改性填料混炼10-12min，混炼温度为80-95℃，然后加入邻苯二甲酸二丁酯、防老剂混炼1-2min，混炼温度为58-65℃，排料，以1℃/min的降温速度降温至室温，停放8-10h得到预混料；
d.将得到的预混料投入开炼机中，然后加入硫磺进行混合，加工温度为60-75℃，薄通2-3遍，然后依次经过挤出和模压成型，即可。
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