CN106432935A - 一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件 - Google Patents

一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料包括改性聚磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、氯磷酸二苯酯、氢溴酸三聚氰胺、硫磺、硫酸钡、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、石棉纤维、滑石粉、偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、酚醛树脂、促进剂DM、促进剂M、氧化铅、氧化镁、硬脂酸、凡士林、防老剂NBC、助剂和二苯甲酮。本发明的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件具有优异的耐磨、耐热和耐酸碱性能。

Description

一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件
技术领域
本发明涉及橡胶密封件领域，尤其涉及一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件。
背景技术
橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件橡胶密封件是密封技术中广泛应用的一类橡胶制品。由于其具有弹性模量非常小，伸长率高，耐透气性的优点而被广泛适用于安装在各种机械设备上。由于机械设备的润滑系统中含有酸碱成分，容易渗透到密封件中，从而起密封件的膨胀，影响了密封件的使用寿命；另外，密封件在使用过程对耐磨性能的要求也很高。
现有技术中的橡胶密封件的耐磨耐热和耐酸碱性能无法满足实际使用时的需求，因此亟需设计一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，具有优异的耐磨、耐热和耐酸碱性能。
本发明提出的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶30-50份、丁苯橡胶4-6份、氯磷酸二苯酯5-15份、氢溴酸三聚氰胺3-9份、硫磺2-5份、硫酸钡5-15份、低密度聚乙烯2-8份、聚苯乙烯3-9份、石棉纤维1-6份、滑石粉2-5份、偏苯三酸三辛酯2-5份、邻苯二甲酸二辛酯1-3份、酚醛树脂2-5份、促进剂DM2-5份、促进剂M3-6份、氧化铅1-2份、氧化镁2-6份、硬脂酸3-5份、凡士林2-4份、防老剂NBC 1-3份、助剂1-3份、二苯甲酮2-5份。
优选地，改性聚磺化聚乙烯橡胶的原料按重量份包括：苯酚30-60份、聚磺化聚乙烯20-40份、聚砜10-30份、聚苯醚5-15份、芳纶纤维2-8份、异丙醇1-5份。
优选地，改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，将苯酚和聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至85-95℃，保温1-3h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加聚砜和聚苯醚混合均匀，升温至65-85℃，保温2-4h，然后添加异丙醇稀释，接着浸渍芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
优选地，助剂的原料按重量份包括：纳米陶瓷粉20-50份、氢氧化铝2-8份、三羟甲基乙烷3-9份、聚异丁烯1-5份、壬基苯酚2-6份、水杨酸甲酯1-3份、磷酸三甲苯酯2-6份、甲基丙烯酸酯3-9份、硬脂酸钙2-6份、润滑剂2-4份、硅烷偶联剂KH-560 4-8份。
优选地，助剂按如下工艺进制备：将纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在750-850℃下煅烧1-5h，冷却，放入10-12％盐酸溶液中浸泡2-4h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成150-350目粉末，然后与氢氧化铝、三羟甲基乙烷、聚异丁烯、壬基苯酚、水杨酸甲酯、磷酸三甲苯酯、甲基丙烯酸酯、硬脂酸钙、润滑剂和硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
优选地，纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比1-3：2-5：3-6混合而成。
优选地，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶35-45份、丁苯橡胶4.5-5.5份、氯磷酸二苯酯8-12份、氢溴酸三聚氰胺4-8份、硫磺3-4份、硫酸钡8-12份、低密度聚乙烯3-7份、聚苯乙烯4-8份、石棉纤维2-5份、滑石粉3-4份、偏苯三酸三辛酯3-4份、邻苯二甲酸二辛酯1.5-2.5份、酚醛树脂3-4份、促进剂DM3-4份、促进剂M4-5份、氧化铅1.2-1.8份、氧化镁3-5份、硬脂酸3.5-4.5份、凡士林2.5-3.5份、防老剂NBC 1.5-2.5份、助剂1.5-2.5份、二苯甲酮3-4份。
优选地，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶40份、丁苯橡胶5份、氯磷酸二苯酯10份、氢溴酸三聚氰胺6份、硫磺3.5份、硫酸钡10份、低密度聚乙烯5份、聚苯乙烯6份、石棉纤维3.5份、滑石粉3.5份、偏苯三酸三辛酯3.5份、邻苯二甲酸二辛酯2份、酚醛树脂3.5份、促进剂DM3.5份、促进剂M4.5份、氧化铅1.5份、氧化镁4份、硬脂酸4份、凡士林3份、防老剂NBC 2份、助剂2份、二苯甲酮3.5份。
本发明的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料包括改性聚磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、氯磷酸二苯酯、氢溴酸三聚氰胺、硫磺、硫酸钡、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、石棉纤维、滑石粉、偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、酚醛树脂、促进剂DM、促进剂M、氧化铅、氧化镁、硬脂酸、凡士林、防老剂NBC、助剂和二苯甲酮。添加的改性聚磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、氯磷酸二苯酯和氢溴酸三聚氰胺作为基料，添加硫磺、硫酸钡、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、酚醛树脂、促进剂DM、促进剂M、氧化铅、氧化镁、硬脂酸、凡士林、防老剂NBC、助剂和二苯甲酮为辅助添加剂，添加的石棉纤维和滑石粉作为填料，利用主料、填料和辅助添加剂进行配合，制备得到的橡胶密封件具有优异的耐磨耐酸碱性能。其中，添加的改性聚磺化聚乙烯橡胶的原料包括苯酚、多聚甲醛、聚砜、聚苯醚、芳纶纤维和异丙醇，通过加入聚砜，使得聚苯醚与聚砜能够充分容合，改性后的聚磺化聚乙烯橡胶具有优异的耐磨耐热性能，韧性好，进一步提高了本发明的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件的耐磨耐热性能。本发明的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件具有优异的耐磨、耐热和耐酸碱性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚磺化聚乙烯橡胶的重量份可以为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份；丁苯橡胶的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氯磷酸二苯酯的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；氢溴酸三聚氰胺的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；硫磺的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硫酸钡的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；低密度聚乙烯的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；聚苯乙烯的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；石棉纤维的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；滑石粉的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；偏苯三酸三辛酯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；邻苯二甲酸二辛酯的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；酚醛树脂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；促进剂DM的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；促进剂M的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氧化铅的重量份可以为1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份；氧化镁的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；硬脂酸的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；凡士林的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；防老剂NBC的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；助剂的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；二苯甲酮的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份。
实施例1
本发明提出的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶40份、丁苯橡胶5份、氯磷酸二苯酯10份、氢溴酸三聚氰胺6份、硫磺3.5份、硫酸钡10份、低密度聚乙烯5份、聚苯乙烯6份、石棉纤维3.5份、滑石粉3.5份、偏苯三酸三辛酯3.5份、邻苯二甲酸二辛酯2份、酚醛树脂3.5份、促进剂DM3.5份、促进剂M4.5份、氧化铅1.5份、氧化镁4份、硬脂酸4份、凡士林3份、防老剂NBC 2份、助剂2份、二苯甲酮3.5份。
改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，按重量份将45份苯酚和30份聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至90℃，保温2h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加20份聚砜和10份聚苯醚混合均匀，升温至75℃，保温3h，然后添加3份异丙醇稀释，接着浸渍5份芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
助剂按如下工艺进制备：按重量份将35份纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在800℃下煅烧3h，冷却，放入11％盐酸溶液中浸泡3h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成250目粉末，然后与5份氢氧化铝、6份三羟甲基乙烷、3份聚异丁烯、4份壬基苯酚、2份水杨酸甲酯、4份磷酸三甲苯酯、6份甲基丙烯酸酯、4份硬脂酸钙、3份润滑剂和6份硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比2：3.5：4.5混合而成。
实施例2
本发明提出的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶30份、丁苯橡胶6份、氯磷酸二苯酯5份、氢溴酸三聚氰胺9份、硫磺2份、硫酸钡15份、低密度聚乙烯2份、聚苯乙烯9份、石棉纤维1份、滑石粉5份、偏苯三酸三辛酯2份、邻苯二甲酸二辛酯3份、酚醛树脂2份、促进剂DM5份、促进剂M3份、氧化铅2份、氧化镁2份、硬脂酸5份、凡士林2份、防老剂NBC 3份、助剂1份、二苯甲酮5份。
改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，按重量份将30份苯酚和40份聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至85℃，保温3h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加10份聚砜和15份聚苯醚混合均匀，升温至65℃，保温4h，然后添加1份异丙醇稀释，接着浸渍8份芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
助剂按如下工艺进制备：按重量份将20份纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在850℃下煅烧1h，冷却，放入12％盐酸溶液中浸泡2h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成350目粉末，然后与2份氢氧化铝、9份三羟甲基乙烷、1份聚异丁烯、6份壬基苯酚、1份水杨酸甲酯、6份磷酸三甲苯酯、3份甲基丙烯酸酯、6份硬脂酸钙、2份润滑剂和8份硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比1：5：3混合而成。
实施例3
本发明提出的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶50份、丁苯橡胶4份、氯磷酸二苯酯15份、氢溴酸三聚氰胺3份、硫磺5份、硫酸钡5份、低密度聚乙烯8份、聚苯乙烯3份、石棉纤维6份、滑石粉2份、偏苯三酸三辛酯5份、邻苯二甲酸二辛酯1份、酚醛树脂5份、促进剂DM2份、促进剂M6份、氧化铅1份、氧化镁6份、硬脂酸3份、凡士林4份、防老剂NBC 1份、助剂3份、二苯甲酮2份。
改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，按重量份将60份苯酚和20份聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至95℃，保温1h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加30份聚砜和5份聚苯醚混合均匀，升温至85℃，保温2h，然后添加5份异丙醇稀释，接着浸渍2份芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
助剂按如下工艺进制备：按重量份将50份纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在750℃下煅烧5h，冷却，放入10％盐酸溶液中浸泡4h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成150目粉末，然后与8份氢氧化铝、3份三羟甲基乙烷、5份聚异丁烯、2份壬基苯酚、3份水杨酸甲酯、2份磷酸三甲苯酯、9份甲基丙烯酸酯、2份硬脂酸钙、4份润滑剂和4份硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比3：2：6混合而成。
实施例4
本发明提出的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶35份、丁苯橡胶5.5份、氯磷酸二苯酯8份、氢溴酸三聚氰胺8份、硫磺3份、硫酸钡12份、低密度聚乙烯3份、聚苯乙烯8份、石棉纤维2份、滑石粉4份、偏苯三酸三辛酯3份、邻苯二甲酸二辛酯2.5份、酚醛树脂3份、促进剂DM4份、促进剂M4份、氧化铅1.8份、氧化镁3份、硬脂酸4.5份、凡士林2.5份、防老剂NBC2.5份、助剂1.5份、二苯甲酮4份。
改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，按重量份将35份苯酚和35份聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至88℃，保温2.5h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加15份聚砜和12份聚苯醚混合均匀，升温至68℃，保温3.5h，然后添加2份异丙醇稀释，接着浸渍7份芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
助剂按如下工艺进制备：按重量份将25份纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在820℃下煅烧2h，冷却，放入11.5％盐酸溶液中浸泡2.5h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成320目粉末，然后与3份氢氧化铝、8份三羟甲基乙烷、2份聚异丁烯、5份壬基苯酚、1.5份水杨酸甲酯、5份磷酸三甲苯酯、4份甲基丙烯酸酯、5份硬脂酸钙、2.5份润滑剂和7份硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比1.5：4：4混合而成。
实施例5
本发明提出的一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶45份、丁苯橡胶4.5份、氯磷酸二苯酯12份、氢溴酸三聚氰胺4份、硫磺4份、硫酸钡8份、低密度聚乙烯7份、聚苯乙烯4份、石棉纤维5份、滑石粉3份、偏苯三酸三辛酯4份、邻苯二甲酸二辛酯1.5份、酚醛树脂4份、促进剂DM3份、促进剂M5份、氧化铅1.2份、氧化镁5份、硬脂酸3.5份、凡士林3.5份、防老剂NBC 1.5份、助剂2.5份、二苯甲酮3份。
改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，按重量份将55份苯酚和25份聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至92℃，保温1.5h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加25份聚砜和8份聚苯醚混合均匀，升温至82℃，保温2.5h，然后添加4份异丙醇稀释，接着浸渍3份芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
助剂按如下工艺进制备：按重量份将45份纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在780℃下煅烧4h，冷却，放入10.5％盐酸溶液中浸泡3.5h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成180目粉末，然后与7份氢氧化铝、4份三羟甲基乙烷、4份聚异丁烯、3份壬基苯酚、2.5份水杨酸甲酯、3份磷酸三甲苯酯、8份甲基丙烯酸酯、3份硬脂酸钙、3.5份润滑剂和5份硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比2.5：3：5混合而成。
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 (8)

1.一种耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶30-50份、丁苯橡胶4-6份、氯磷酸二苯酯5-15份、氢溴酸三聚氰胺3-9份、硫磺2-5份、硫酸钡5-15份、低密度聚乙烯2-8份、聚苯乙烯3-9份、石棉纤维1-6份、滑石粉2-5份、偏苯三酸三辛酯2-5份、邻苯二甲酸二辛酯1-3份、酚醛树脂2-5份、促进剂DM2-5份、促进剂M3-6份、氧化铅1-2份、氧化镁2-6份、硬脂酸3-5份、凡士林2-4份、防老剂NBC1-3份、助剂1-3份、二苯甲酮2-5份。
2.根据权利要求1所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，改性聚磺化聚乙烯橡胶的原料按重量份包括：苯酚30-60份、聚磺化聚乙烯20-40份、聚砜10-30份、聚苯醚5-15份、芳纶纤维2-8份、异丙醇1-5份。
3.根据权利要求1或2所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，改性聚磺化聚乙烯橡胶按如下工艺进行制备：在碱性的条件下，将苯酚和聚磺化聚乙烯混合均匀，升温至85-95℃，保温1-3h，冷却至室温得到物料a，然后向物料a中添加聚砜和聚苯醚混合均匀，升温至65-85℃，保温2-4h，然后添加异丙醇稀释，接着浸渍芳纶纤维，烘干后得到改性聚磺化聚乙烯橡胶。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，助剂的原料按重量份包括：纳米陶瓷粉20-50份、氢氧化铝2-8份、三羟甲基乙烷3-9份、聚异丁烯1-5份、壬基苯酚2-6份、水杨酸甲酯1-3份、磷酸三甲苯酯2-6份、甲基丙烯酸酯3-9份、硬脂酸钙2-6份、润滑剂2-4份、硅烷偶联剂KH-560 4-8份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，助剂按如下工艺进制备：将纳米陶瓷粉放入煅烧炉中在750-850℃下煅烧1-5h，冷却，放入10-12％盐酸溶液中浸泡2-4h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎成150-350目粉末，然后与氢氧化铝、三羟甲基乙烷、聚异丁烯、壬基苯酚、水杨酸甲酯、磷酸三甲苯酯、甲基丙烯酸酯、硬脂酸钙、润滑剂和硅烷偶联剂KH-560混合，研磨分散均匀，即得助剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，纳米陶瓷粉由纳米氮化铝、纳米氮化钛和纳米氮化硼按重量比1-3：2-5：3-6混合而成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶35-45份、丁苯橡胶4.5-5.5份、氯磷酸二苯酯8-12份、氢溴酸三聚氰胺4-8份、硫磺3-4份、硫酸钡8-12份、低密度聚乙烯3-7份、聚苯乙烯4-8份、石棉纤维2-5份、滑石粉3-4份、偏苯三酸三辛酯3-4份、邻苯二甲酸二辛酯1.5-2.5份、酚醛树脂3-4份、促进剂DM3-4份、促进剂M4-5份、氧化铅1.2-1.8份、氧化镁3-5份、硬脂酸3.5-4.5份、凡士林2.5-3.5份、防老剂NBC 1.5-2.5份、助剂1.5-2.5份、二苯甲酮3-4份。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐磨耐热耐酸碱改性橡胶密封件，其特征子在于，其原料按重量份包括：改性聚磺化聚乙烯橡胶40份、丁苯橡胶5份、氯磷酸二苯酯10份、氢溴酸三聚氰胺6份、硫磺3.5份、硫酸钡10份、低密度聚乙烯5份、聚苯乙烯6份、石棉纤维3.5份、滑石粉3.5份、偏苯三酸三辛酯3.5份、邻苯二甲酸二辛酯2份、酚醛树脂3.5份、促进剂DM3.5份、促进剂M4.5份、氧化铅1.5份、氧化镁4份、硬脂酸4份、凡士林3份、防老剂NBC 2份、助剂2份、二苯甲酮3.5份。
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