CN106589615A - 一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片 - Google Patents

一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶40‑80份，氟橡胶10‑20份，丁腈橡胶30‑50份，硫化剂HTDM 1.5‑2.5份，硫磺1‑2份，硫化促进剂DM 1‑1.5份，硫化促进剂CZ 0.6‑1.2份，杉木炭4‑10份，膨润土10‑15份，纳米二氧化硅8‑16份，改性棉短绒纤维素20‑40份，环氧化油酸辛酯1.5‑2.5份，环氧化亚麻仁油0.3‑0.7份，癸二酸丙二醇聚酯0.8‑1.6份，防老剂4010 1.2‑1.8份，防老剂IPPD 1.5‑2.5份，防老剂BLE 0.4‑0.8份。本发明不仅抗老化、耐腐蚀性能优秀，而且力学性能极为优异，韧性极好，密封效果好，适于密封垫片环境，同时抗老化性好，耐腐蚀性能优异。

Description

一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片
技术领域
本发明涉及仪表技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片。
背景技术
近年来，随着仪器仪表领域使用的橡胶密封垫片向高性能、低能耗和长寿命方向发展，天然橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶等通用橡胶制成的密封垫已无法满足新型橡胶密封垫的抗老化、耐腐蚀方面的要求，仪表上使用的橡胶密封件在室温情况下会受到热、冷、水、酸等侵蚀，从而导致发硬变色，不仅影响仪表的使用寿命，在严重情况下甚至发裂造成泄漏，形成极大的安全隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，不仅抗老化、耐腐蚀性能优秀，而且力学性能极为优异，韧性极好，密封效果好，适于密封垫片环境，同时抗老化性好，耐腐蚀性能优异。
本发明提出的一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶40-80份，氟橡胶10-20份，丁腈橡胶30-50份，硫化剂HTDM 1.5-2.5份，硫磺1-2份，硫化促进剂DM 1-1.5份，硫化促进剂CZ 0.6-1.2份，杉木炭4-10份，膨润土10-15份，纳米二氧化硅8-16份，改性棉短绒纤维素20-40份，环氧化油酸辛酯1.5-2.5份，环氧化亚麻仁油0.3-0.7份，癸二酸丙二醇聚酯0.8-1.6份，防老剂4010 1.2-1.8份，防老剂IPPD 1.5-2.5份，防老剂BLE 0.4-0.8份。
优选地，杉木炭、膨润土、纳米二氧化硅、改性棉短绒纤维素的重量比为6-8：11-13：10-14：25-35。
优选地，二元乙丙橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、改性棉短绒纤维素的重量比为50-70：12-18：35-45：25-35。
优选地，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶50-70份，氟橡胶12-18份，丁腈橡胶35-45份，硫化剂HTDM 1.8-2.2份，硫磺1.2-1.8份，硫化促进剂DM1.2-1.4份，硫化促进剂CZ0.8-1份，杉木炭6-8份，膨润土11-13份，纳米二氧化硅10-14份，改性棉短绒纤维素25-35份，环氧化油酸辛酯1.8-2.2份，环氧化亚麻仁油0.4-0.6份，癸二酸丙二醇聚酯1-1.4份，防老剂4010 1.4-1.6份，防老剂IPPD 1.8-2.2份，防老剂BLE 0.5-0.7份。
优选地，改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：将棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润，抽滤，干燥得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向N，N-二甲基甲酰胺中滴加氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入预处理棉短绒纤维素，升温，保温，冷却，倒入NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，真空干燥，加入异丙醇、水混合均匀，室温下加入氢氧化钠搅拌均匀后，升温，继续搅拌，滴加环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流，冷却，除去上层清液，净化，真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
优选地，改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将20-40份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润，抽滤，干燥得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向25-55份N，N-二甲基甲酰胺中滴加3-7份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入8-12份预处理棉短绒纤维素，升温，保温，冷却，倒入45-85份浓度为1-2wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，真空干燥，加入25-45份异丙醇、8-12份水混合均匀，室温下加入3-5份氢氧化钠搅拌均匀后，升温，继续搅拌，滴加3-7份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流，冷却，除去上层清液，净化，真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
优选地，改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将20-40份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润40-100h，抽滤，80-90℃干燥3-6h得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向25-55份N，N-二甲基甲酰胺中滴加3-7份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入8-12份预处理棉短绒纤维素，50-60℃保温25-55min，冷却，倒入45-85份浓度为1-2wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，60-65℃真空干燥45-85min，加入25-45份异丙醇、8-12份水混合均匀，室温下加入3-5份氢氧化钠搅拌均匀后，升温至75-85℃，继续搅拌60-120min，滴加3-7份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流8-12h，冷却，除去上层清液，净化，45-55℃真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明采用丁腈橡胶、氟橡胶、二元乙丙橡胶进行配合作用，并采用硫化剂PDM、硫化剂HTDM、硫化促进剂CZ、硫化促进剂DM作为硫化体系，使本发明不仅抗老化、耐腐蚀性能优秀，而且力学性能极为优异，进一步与改性棉短绒纤维素配合作用，由于改性棉短绒纤维素的分子链大、表面活性高，可有效增强本发明的韧性，润湿乳化效果显著，而且可有效促使物料间互溶，进一步增强本发明力学性能；在改性棉短绒纤维素中，棉短绒纤维素经N，N-二甲基甲酰胺浸润后，与氯磺酸作用，纤维素的结晶结构和纤维结构基本上已被破坏，纤维素6-C位上的羟基几乎全部被硫酸酯基取代，2-C位上的羟基部分被硫酸酯基取代，再以异丙醇/水作为反应体系，氢氧化钠为催化剂，与环氧丙基二甲基辛基氯化铵接枝，使改性棉短绒纤维素具有良好表面活性，在提高分子量的前提下，表面活性几乎无降低；而改性棉短绒纤维素与癸二酸丙二醇聚酯、环氧化油酸辛酯、环氧化亚麻仁油配合作用，使本发明增塑效果极好，韧性极好，密封效果好，进一步与纳米二氧化硅、膨润土、杉木炭配合作用，在增强本发明硬度的基础上，韧性也极为优异，力学性能好，适于密封垫片环境，再与防老剂4010、防老剂IPPD、防老剂BLE作用，抗老化性好，耐腐蚀性能优异。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶40份，氟橡胶20份，丁腈橡胶30份，硫化剂HTDM 2.5份，硫磺1份，硫化促进剂DM 1.5份，硫化促进剂CZ 0.6份，杉木炭10份，膨润土10份，纳米二氧化硅16份，改性棉短绒纤维素20份，环氧化油酸辛酯2.5份，环氧化亚麻仁油0.3份，癸二酸丙二醇聚酯1.6份，防老剂40101.2份，防老剂IPPD2.5份，防老剂BLE 0.4份。
实施例2
本发明提出的一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶80份，氟橡胶10份，丁腈橡胶50份，硫化剂HTDM 1.5份，硫磺2份，硫化促进剂DM 1份，硫化促进剂CZ 1.2份，杉木炭4份，膨润土15份，纳米二氧化硅8份，改性棉短绒纤维素40份，环氧化油酸辛酯1.5份，环氧化亚麻仁油0.7份，癸二酸丙二醇聚酯0.8份，防老剂4010 1.8份，防老剂IPPD 1.5份，防老剂BLE 0.8份。
改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：将棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润，抽滤，干燥得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向N，N-二甲基甲酰胺中滴加氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入预处理棉短绒纤维素，升温，保温，冷却，倒入NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，真空干燥，加入异丙醇、水混合均匀，室温下加入氢氧化钠搅拌均匀后，升温，继续搅拌，滴加环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流，冷却，除去上层清液，净化，真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
实施例3
本发明提出的一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶50份，氟橡胶18份，丁腈橡胶35份，硫化剂HTDM 2.2份，硫磺1.2份，硫化促进剂DM 1.4份，硫化促进剂CZ 0.8份，杉木炭8份，膨润土11份，纳米二氧化硅14份，改性棉短绒纤维素25份，环氧化油酸辛酯2.2份，环氧化亚麻仁油0.4份，癸二酸丙二醇聚酯1.4份，防老剂40101.4份，防老剂IPPD2.2份，防老剂BLE 0.5份。
改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将40份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润40h，抽滤，90℃干燥3h得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向55份N，N-二甲基甲酰胺中滴加3份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入12份预处理棉短绒纤维素，50℃保温55min，冷却，倒入45份浓度为2wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，60℃真空干燥85min，加入25份异丙醇、12份水混合均匀，室温下加入3份氢氧化钠搅拌均匀后，升温至85℃，继续搅拌60min，滴加7份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流8h，冷却，除去上层清液，净化，55℃真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
实施例4
本发明提出的一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶70份，氟橡胶12份，丁腈橡胶45份，硫化剂HTDM 1.8份，硫磺1.8份，硫化促进剂DM 1.2份，硫化促进剂CZ 1份，杉木炭6份，膨润土13份，纳米二氧化硅10份，改性棉短绒纤维素35份，环氧化油酸辛酯1.8份，环氧化亚麻仁油0.6份，癸二酸丙二醇聚酯1份，防老剂4010 1.6份，防老剂IPPD1.8份，防老剂BLE 0.7份。
改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将20份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润100h，抽滤，80℃干燥6h得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向25份N，N-二甲基甲酰胺中滴加7份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入8份预处理棉短绒纤维素，60℃保温25min，冷却，倒入85份浓度为1wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，65℃真空干燥45min，加入45份异丙醇、8份水混合均匀，室温下加入5份氢氧化钠搅拌均匀后，升温至75℃，继续搅拌120min，滴加3份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流12h，冷却，除去上层清液，净化，45℃真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
实施例5
本发明提出的一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶60份，氟橡胶15份，丁腈橡胶40份，硫化剂HTDM 2份，硫磺1.5份，硫化促进剂DM 1.3份，硫化促进剂CZ 0.9份，杉木炭7份，膨润土12份，纳米二氧化硅12份，改性棉短绒纤维素30份，环氧化油酸辛酯2份，环氧化亚麻仁油0.5份，癸二酸丙二醇聚酯1.2份，防老剂4010 1.5份，防老剂IPPD2份，防老剂BLE 0.6份。
改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将30份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润，抽滤，干燥得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向40份N，N-二甲基甲酰胺中滴加5份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入10份预处理棉短绒纤维素，升温，保温，冷却，倒入65份浓度为1.5wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，真空干燥，加入35份异丙醇、10份水混合均匀，室温下加入4份氢氧化钠搅拌均匀后，升温，继续搅拌，滴加5份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流，冷却，除去上层清液，净化，真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
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 (7)

1.一种耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶40-80份，氟橡胶10-20份，丁腈橡胶30-50份，硫化剂HTDM 1.5-2.5份，硫磺1-2份，硫化促进剂DM 1-1.5份，硫化促进剂CZ 0.6-1.2份，杉木炭4-10份，膨润土10-15份，纳米二氧化硅8-16份，改性棉短绒纤维素20-40份，环氧化油酸辛酯1.5-2.5份，环氧化亚麻仁油0.3-0.7份，癸二酸丙二醇聚酯0.8-1.6份，防老剂4010 1.2-1.8份，防老剂IPPD 1.5-2.5份，防老剂BLE0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，杉木炭、膨润土、纳米二氧化硅、改性棉短绒纤维素的重量比为6-8：11-13：10-14：25-35。
3.根据权利要求1或2所述耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，二元乙丙橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、改性棉短绒纤维素的重量比为50-70：12-18：35-45：25-35。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，其原料按重量份包括：二元乙丙橡胶50-70份，氟橡胶12-18份，丁腈橡胶35-45份，硫化剂HTDM 1.8-2.2份，硫磺1.2-1.8份，硫化促进剂DM 1.2-1.4份，硫化促进剂CZ 0.8-1份，杉木炭6-8份，膨润土11-13份，纳米二氧化硅10-14份，改性棉短绒纤维素25-35份，环氧化油酸辛酯1.8-2.2份，环氧化亚麻仁油0.4-0.6份，癸二酸丙二醇聚酯1-1.4份，防老剂4010 1.4-1.6份，防老剂IPPD 1.8-2.2份，防老剂BLE 0.5-0.7份。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：将棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润，抽滤，干燥得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向N，N-二甲基甲酰胺中滴加氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入预处理棉短绒纤维素，升温，保温，冷却，倒入NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，真空干燥，加入异丙醇、水混合均匀，室温下加入氢氧化钠搅拌均匀后，升温，继续搅拌，滴加环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流，冷却，除去上层清液，净化，真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将20-40份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润，抽滤，干燥得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向25-55份N，N-二甲基甲酰胺中滴加3-7份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入8-12份预处理棉短绒纤维素，升温，保温，冷却，倒入45-85份浓度为1-2wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，真空干燥，加入25-45份异丙醇、8-12份水混合均匀，室温下加入3-5份氢氧化钠搅拌均匀后，升温，继续搅拌，滴加3-7份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流，冷却，除去上层清液，净化，真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
7.根据权利要求1-6任一项所述耐腐蚀仪器仪表用橡胶垫片，其特征在于，改性棉短绒纤维素采用如下工艺制备：按重量份将20-40份棉短绒纤维素采用N，N-二甲基甲酰胺浸润40-100h，抽滤，80-90℃干燥3-6h得到预处理棉短绒纤维素；在冰水浴下，向25-55份N，N-二甲基甲酰胺中滴加3-7份氯磺酸，剧烈搅拌至反应物转变成白色固体，加入8-12份预处理棉短绒纤维素，50-60℃保温25-55min，冷却，倒入45-85份浓度为1-2wt％的NaOH甲醇溶液中沉淀，过滤，采用甲醇洗涤，60-65℃真空干燥45-85min，加入25-45份异丙醇、8-12份水混合均匀，室温下加入3-5份氢氧化钠搅拌均匀后，升温至75-85℃，继续搅拌60-120min，滴加3-7份环氧丙基二甲基辛基氯化铵，保温回流8-12h，冷却，除去上层清液，净化，45-55℃真空干燥得到改性棉短绒纤维素。
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