CN106366668A - 一种呼吸器用环保密封圈材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呼吸器用环保密封圈材料,它是由下述重量份的原料组成的:甲基乙烯基苯基硅橡胶120‑140、防老剂MB1‑2、氧化锌1‑2、硫磺0.9‑1、十二烷基硫醇4‑5、羟基锡酸锌1‑2、马来酸二丁酯10‑14、二甲基二烯丙基氯化铵0.8‑1、干酪素0.5‑1、树皮粉6‑7、三乙醇胺1‑2、棕榈酸钙3‑4、聚丙烯酰胺2‑4、聚乙烯蜡4‑5、月桂醇硫酸钠1‑2、碳纤维3‑4、三羟甲基丙烷0.4‑1、马来酸酐5‑7、防老剂AW1‑2、过硫酸钾0.1‑0.2、硅藻土16‑20。本发明的橡胶材料断裂伸长率、抗拉伸强度高,韧性好,耐水、耐酸碱腐蚀性强,贮存稳定性好,抗老化性强,无有毒有害物质挥发,环保性好,综合性能优越。
Description
技术领域
本发明涉及密封圈材料技术领域,尤其涉及一种呼吸器用环保密封圈材料及其制备方法。
背景技术
硅橡胶显著的特征是高温稳定性,虽然常温下硅橡胶的强度仅是天然橡胶或某些合成橡胶的一半,但在200℃以上的高温环境下,硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度,且力学性能无明显变化。低温性能硅橡胶的玻璃化温度一般为-70~-50℃,特殊配方可达-100℃,表明其低温性能优异。这对航空、宇航工业的意义重大。耐候性硅橡胶中Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定,在不加任何添加剂的情况下,就具有优良的耐候性。电气性能。硅橡胶具有优异的绝缘性能,耐电晕性和耐电弧性也非常好。物理机械性能。硅橡胶常温下的物理机械性能比通用橡胶差,但在150℃的高温和-50℃的低温下,其物理机械性能优于通用橡胶。耐油及化学试剂性。普通硅橡胶具有中等的耐油、耐溶剂性能。气体透过性能。室温下硅橡胶对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性比天然橡胶高出30-50倍;
其中甲基乙烯基硅橡胶简称乙烯基硅橡胶,此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链,故比甲基硅橡胶容易硫化,使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用,并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较,可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进,低的压缩变形反映了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性,这乃是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好,操作方便,可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑,是较常用的一种硅橡胶。但是传统硅橡胶多含有有毒性的增塑剂,环保性差,且易老化,使用寿命短。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种呼吸器用环保密封圈材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种呼吸器用环保密封圈材料,它是由下述重量份的原料组成的:
甲基乙烯基苯基硅橡胶120-140、防老剂MB1-2、氧化锌1-2、硫磺0.9-1、十二烷基硫醇4-5、羟基锡酸锌1-2、马来酸二丁酯10-14、二甲基二烯丙基氯化铵0.8-1、干酪素0.5-1、树皮粉6-7、三乙醇胺1-2、棕榈酸钙3-4、聚丙烯酰胺2-4、聚乙烯蜡4-5、月桂醇硫酸钠1-2、碳纤维3-4、三羟甲基丙烷0.4-1、马来酸酐5-7、防老剂AW1-2、过硫酸钾0.1-0.2、硅藻土16-20。
一种所述的呼吸器用环保密封圈材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上述树皮粉加入到7-10mol/l的盐酸中,在50-60℃下浸泡1-2小时,出料冷却,加入到10-16mol/l的氢氧化钠中,在70-78℃下保温浸泡1-2小时,过滤,将沉淀送入50-57℃的烘箱中,干燥2-3小时,冷却,得预处理树皮粉;
(2)将上述预处理树皮粉与棕榈酸钙混合,加入到混合料重量17-20倍的无水乙醇中,升高温度为60-67℃,加入三乙醇胺,保温搅拌30-40分钟,加入上述羟基锡酸锌,搅拌至常温,得醇分散液;
(3)将上述硅藻土在700-800℃下煅烧1-2小时,冷却,磨成细粉,与上述二甲基二烯丙基氯化铵混合,加入到混合料重量17-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述聚丙烯酰胺,在70-80℃下保温搅拌2-3小时,得改性硅藻土分散液;
(4)将上述马来酸酐加入待其重量18-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入改性硅藻土分散液,升高温度为60-67℃,保温搅拌20-30分钟,通入氮气,加入上述过硫酸铵、十二烷基硫醇、醇分散液,继续保温搅拌1-2小时,出料,过滤,将沉淀水洗3-4次,在50-60℃下真空干燥3-4小时,得马来酸酐改性硅藻土;
(5)将上述马来酸酐改性硅藻土、月桂醇硫酸钠混合,加入到混合料重量7-9倍的去离子水中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,100-200转/分搅拌20-30分钟,过滤,得改性填料;
(6)将上述改性填料与甲基乙烯基苯基硅橡胶混合,在120-180℃下热处理10-20分钟,加入除了氧化锌、硫磺以外的各原料,继续保温混炼20-30分钟,冷却至室温,送入开炼机,加入剩余各原料,于150-200℃的温度下模压硫化成型,即得。
本发明的优点是:
本发明的橡胶材料断裂伸长率、抗拉伸强度高,韧性好,耐水、耐酸碱腐蚀性强,贮存稳定性好,抗老化性强,无有毒有害物质挥发,环保性好,综合性能优越。
具体实施方式
一种呼吸器用环保密封圈材料,它是由下述重量份的原料组成的:
甲基乙烯基苯基硅橡胶120、防老剂MB1、氧化锌1、硫磺0.9、十二烷基硫醇4、羟基锡酸锌1、马来酸二丁酯10、二甲基二烯丙基氯化铵0.8、干酪素0.5、树皮粉6、三乙醇胺1、棕榈酸钙3、聚丙烯酰胺2、聚乙烯蜡4、月桂醇硫酸钠1、碳纤维3、三羟甲基丙烷0.4、马来酸酐5、防老剂AW1、过硫酸钾0.1、硅藻土16。
一种所述的呼吸器用环保密封圈材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上述树皮粉加入到7mol/l的盐酸中,在50℃下浸泡1小时,出料冷却,加入到10mol/l的氢氧化钠中,在70℃下保温浸泡1小时,过滤,将沉淀送入50℃的烘箱中,干燥2小时,冷却,得预处理树皮粉;
(2)将上述预处理树皮粉与棕榈酸钙混合,加入到混合料重量17倍的无水乙醇中,升高温度为60℃,加入三乙醇胺,保温搅拌30分钟,加入上述羟基锡酸锌,搅拌至常温,得醇分散液;
(3)将上述硅藻土在700℃下煅烧1小时,冷却,磨成细粉,与上述二甲基二烯丙基氯化铵混合,加入到混合料重量17倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述聚丙烯酰胺,在70℃下保温搅拌2小时,得改性硅藻土分散液;
(4)将上述马来酸酐加入到其重量18倍的去离子水中,搅拌均匀,加入改性硅藻土分散液,升高温度为60℃,保温搅拌20分钟,通入氮气,加入上述过硫酸铵、十二烷基硫醇、醇分散液,继续保温搅拌1小时,出料,过滤,将沉淀水洗3次,在50℃下真空干燥3小时,得马来酸酐改性硅藻土;
(5)将上述马来酸酐改性硅藻土、月桂醇硫酸钠混合,加入到混合料重量7倍的去离子水中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,100转/分搅拌20分钟,过滤,得改性填料;
(6)将上述改性填料与甲基乙烯基苯基硅橡胶混合,在120℃下热处理10分钟,加入除了氧化锌、硫磺以外的各原料,继续保温混炼20分钟,冷却至室温,送入开炼机,加入剩余各原料,于150℃的温度下模压硫化成型,即得。
性能测试:
断裂伸长率:502%;
抗张强度:7.5N/mm2;
老化后抗张强度保留率(120℃、170h):75%;
老化后断裂伸长保留率(120℃、170h):80%。
Claims (2)
1.一种呼吸器用环保密封圈材料,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:
甲基乙烯基苯基硅橡胶120-140、防老剂MB1-2、氧化锌1-2、硫磺0.9-1、十二烷基硫醇4-5、羟基锡酸锌1-2、马来酸二丁酯10-14、二甲基二烯丙基氯化铵0.8-1、干酪素0.5-1、树皮粉6-7、三乙醇胺1-2、棕榈酸钙3-4、聚丙烯酰胺2-4、聚乙烯蜡4-5、月桂醇硫酸钠1-2、碳纤维3-4、三羟甲基丙烷0.4-1、马来酸酐5-7、防老剂AW1-2、过硫酸钾0.1-0.2、硅藻土16-20。
2.一种如权利要求1所述的呼吸器用环保密封圈材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将上述树皮粉加入到7-10mol/l的盐酸中,在50-60℃下浸泡1-2小时,出料冷却,加入到10-16mol/l的氢氧化钠中,在70-78℃下保温浸泡1-2小时,过滤,将沉淀送入50-57℃的烘箱中,干燥2-3小时,冷却,得预处理树皮粉;
(2)将上述预处理树皮粉与棕榈酸钙混合,加入到混合料重量17-20倍的无水乙醇中,升高温度为60-67℃,加入三乙醇胺,保温搅拌30-40分钟,加入上述羟基锡酸锌,搅拌至常温,得醇分散液;
(3)将上述硅藻土在700-800℃下煅烧1-2小时,冷却,磨成细粉,与上述二甲基二烯丙基氯化铵混合,加入到混合料重量17-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述聚丙烯酰胺,在70-80℃下保温搅拌2-3小时,得改性硅藻土分散液;
(4)将上述马来酸酐加入到其重量18-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入改性硅藻土分散液,升高温度为60-67℃,保温搅拌20-30分钟,通入氮气,加入上述过硫酸铵、十二烷基硫醇、醇分散液,继续保温搅拌1-2小时,出料,过滤,将沉淀水洗3-4次,在50-60℃下真空干燥3-4小时,得马来酸酐改性硅藻土;
(5)将上述马来酸酐改性硅藻土、月桂醇硫酸钠混合,加入到混合料重量7-9倍的去离子水中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,100-200转/分搅拌20-30分钟,过滤,得改性填料;
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