CN106633419A - 一种耐寒密封胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐寒密封胶，其组成成分按重量份数比为：顺丁橡胶，40～50；丁苯橡胶，40～50；再生三元乙丙橡胶，60～70；氧化锌，3～5；硬脂酸，2～3；氧化钙，25～30；聚乙二醇，2～3；硫磺，3～4；石蜡，40～50；120#溶剂油，150～160；乙酸乙酯，120～128；丁酮，30～32；金红石型钛白粉，8～10；轻质碳酸钙，40～45；滑石粉，80～90；绢云母，10～12；硅藻土，15～20；紫外线稳定剂，0.4～0.6；抗氧化剂，0.05～0.1。本发明的有益效果在于，通过对组分的优化，获得了综合性能好的密封胶，并降低了有害物质的使用量，减少了环境污染，同时，根据优化后的组分对制备工艺进行了更新。
Description
技术领域
本发明属于密封胶技术领域，尤其涉及一种耐寒密封胶。
背景技术
密封胶是一种流动或挤不定型材料，以填补一个封闭的关节，可以依靠嵌入式干燥，温度变化，溶剂挥发，化学交联材料的稳定性，并逐步将固体胶，粘弹性行为或弹性密封材料成型。为了保证密封功能，密封剂应具备以下基本特点：①良好的嵌填，储存稳定性，无毒或低毒；②与其他媒体低渗透；③可抵御伸缩运动，位移和变形的接缝；④在受到循环变形关节，能保证其性能和形状完全复苏；⑤有足够的实力能够承受压力；⑥在高温，低温不脆裂过度软化；⑦耐候性，不粉化，开裂，解散或过度收缩；⑧应用于特定的场合，具体表现有耐磨性，耐穿刺，耐腐蚀，耐轧，易燃，不污染，绝缘或导电等。
目前，在金属与金属之间缝隙处密封上，密封胶日益显示出其重要性。顺丁橡胶由于具有耐老化、耐寒、分子链柔性好的特点而作为密封胶主料使用，但是顺丁橡胶的拉伸强度和撕裂强度较低，致使制备得到的密封胶拉伸强度与撕裂强度不足，需要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种耐寒密封胶，拉伸强度与撕裂强度高，适用于金属与金属之间缝隙的密封。
本发明提出的一种耐寒密封胶，所述密封胶按重量份数包括如下组分：
顺丁橡胶，40～50；丁苯橡胶，40～50；再生三元乙丙橡胶，60～70；氧化锌，3～5；硬脂酸，2～3；氧化钙，25～30；聚乙二醇，2～3；硫磺，3～4；石蜡，40～50；120#溶剂油，150～160；乙酸乙酯，120～128；丁酮，30～32；金红石型钛白粉，8～10；轻质碳酸钙，40～45；滑石粉，80～90；绢云母，10～12；硅藻土，15～20；紫外线稳定剂，0.4～0.6；抗氧化剂，0.05～0.1；其中，120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮保持同比例增减；所述滑石粉为表面改性滑石粉，所使用的改性剂为铝酸酯偶联剂；所述紫外线稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂；
在耐寒密封胶的制备过程中，S1：将120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮混合形成混合溶剂；S2：将顺丁橡胶、丁苯橡胶和再生三元乙丙橡胶混合并在塑炼机上塑炼2-3次，得到塑炼物；S3：将S2中获得的塑炼物进行混炼并在混炼过程中依次加入氧化锌、硬脂酸、氧化钙、金红石型钛白粉、轻质碳酸钙、滑石粉、绢云母、硅藻土、聚乙二醇、硫磺、石蜡、紫外线稳定剂、抗氧化剂，挤出，微波硫化机连续硫化，冷却，切片；S4：将S3中得到的混炼片加入至S1中得到的混合溶剂中，搅拌至全部溶解，送三辊机内研磨至细腻均匀，得到密封胶。
优选地，所述密封胶组分按重量份数如下：
顺丁橡胶，50；丁苯橡胶，50；再生三元乙丙橡胶，70；氧化锌，5；硬脂酸，3；氧化钙，30；聚乙二醇，3；硫磺，4；石蜡，50；120#溶剂油，160；乙酸乙酯，128；丁酮，32；金红石型钛白粉，10；轻质碳酸钙，45；滑石粉，90；绢云母，10；硅藻土，15；紫外线稳定剂，0.6；抗氧化剂，0.1。
优选地，按1:3的重量份比，用有机膨润土代替部分或全部硅藻土。
优选地，所述密封胶组分按重量份数如下：
顺丁橡胶，45；丁苯橡胶，45；再生三元乙丙橡胶，65；氧化锌，4；硬脂酸，2.5；氧化钙，28；聚乙二醇，2.5；硫磺，3.5；石蜡，45；120#溶剂油，155；乙酸乙酯，124；丁酮，31；金红石型钛白粉，9；轻质碳酸钙，42；滑石粉，85；绢云母，11；硅藻土，11；有机膨润土，3；紫外线稳定剂，0.5；抗氧化剂，0.08。
优选地，所述密封胶组分按重量份数如下：
顺丁橡胶，40；丁苯橡胶，40；再生三元乙丙橡胶，60；氧化锌，3；硬脂酸，2；氧化钙，25；聚乙二醇，2；硫磺，3；石蜡，40；120#溶剂油，150；乙酸乙酯，120；丁酮，30；金红石型钛白粉，8；轻质碳酸钙，40；滑石粉，80；绢云母，12；有机膨润土，6；紫外线稳定剂，0.4；抗氧化剂，0.05。
优选地，所述滑石粉为表面改性滑石粉，所使用的改性剂为铝酸酯偶联剂。
优选地，所述紫外线稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
本发明选用顺丁橡胶、丁苯橡胶、再生三元乙丙橡胶作为主料，丁苯橡胶具有很好的力学性能、耐龟裂和耐介质性能，可以改善顺丁橡胶拉伸强度和撕裂强度低的不足，但是丁苯橡胶的大分子柔顺性低于顺丁橡胶且丁苯橡胶内聚能密度高于顺丁橡胶，所以需要巧妙控制顺丁橡胶与丁苯橡胶之间的比例关系，防止挤出时出现热出口膨胀问题，再生三元乙丙橡胶的加入，可以削弱分子间的范德华力，从而增加聚合物分子链的移动性，提高胶料的加工性以及其他添料的分散性。
本发明选用石蜡作为活化增塑剂，由于石蜡是由碳和氢构成不同分烷烃组成，所以与相机的相容性好，可以改善胶料的加工性能，同时可以溶解硫磺，防止胶料喷霜，同时，石蜡中含有的少量酚类物质可以起到防老化作用，而石蜡对胶料挤出时流动性的改善，有助于密封胶具有更好的表面光泽度，而硫磺的使用，可以起到硫化剂的作用，从而提高密封胶的拉伸强度，同时，为了提高硫化效率，在制备工艺中采用了微波硫化机连续硫化方式。
本发明选用的金红石型钛白粉，在橡胶中可以起到补强、防老化、填充的作用，同时作为耐紫外线增强剂，与紫外线吸收剂一起通过抗氧化剂与紫外线稳定剂的协同使用，即首先是耐紫外增强剂对紫外线的屏蔽作用，其次是抗氧化剂和紫外线稳定剂对残余紫外线的消除，大幅度减弱了紫外光对密封胶中橡胶基体的分解，增强了密封胶对紫外线的抗老化作用。另外，抗氧化剂可以有效地抑制光氧化中的自由基产物破环紫外线稳定剂中的邻位羟基，可以使紫外线稳定剂更长久起作用。
本发明选用铝酸酯偶联剂改性的滑石粉，增加了滑石粉与基体橡胶的相容性，改善橡胶的耐热性。滑石粉替代炭黑对橡胶基体进行补强，降低了生产成本，同时起到增大粘度的作用。
本发明选用120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮进行混合制得混合溶剂以代替传统使用的甲苯和二甲苯等芳烃溶剂，在保证了溶解性的基础上，120#溶剂油可以降低密封胶的粘度，而乙酸乙酯的选用，可以使得密封胶毒性和气味小，成本较低，而丁酮则可以进一步提升混合溶剂的溶解性。
膨润土具有吸湿性，遇水膨胀8-15倍，加入橡胶中遇水即发生膨胀，起到吸水止水的作用，进一步增强密封胶的密封性能。
本发明的有益效果在于，通过对组分进行优化，提高了密封胶各项性能，并根据组分优化结果，对整个制备工艺进行了优化，在制备过程中，对各步骤进行合理安排，并对原料的混合添加进行了限定，从而可以充分发挥各组分的作用并提升最终密封胶的性能；通过革新溶剂的使用，降低对环境的污染和对人体的潜在伤害；配合紫外线稳定剂及抗氧化剂的共同作用，使得胶体的抗紫外线老化性能优良；使用膨润土或硅藻土增加材料的吸湿性，提高胶体的密封性；使用改性滑石粉代替炭黑增强基体，降低了生产成本，且环境友好。
具体实施方式
下面结合具体实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。
本发明所公开的耐寒密封胶，各实施例中组分的重量份数如表1所示：
表1为各实施例的耐寒密封胶原料的重量份数
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 顺丁橡胶 | 50 | 45 | 40 |
| 丁苯橡胶 | 50 | 45 | 40 |
| 再生三元乙丙橡胶 | 70 | 65 | 60 |
| 氧化锌 | 5 | 4 | 3 |
| 硬脂酸 | 3 | 2.5 | 2 |
| 氧化钙 | 30 | 28 | 25 |
| 聚乙二醇 | 3 | 2.5 | 2 |
| 硫磺 | 4 | 3.5 | 3 |
| 石蜡 | 50 | 45 | 40 |
| 120#溶剂油 | 160 | 155 | 150 |
| 乙酸乙酯 | 128 | 124 | 120 |
| 丁酮 | 32 | 31 | 30 |
| 金红石型钛白粉 | 10 | 9 | 8 |
| 轻质碳酸钙 | 45 | 42 | 40 |
| 滑石粉 | 90 | 85 | 80 |
| 绢云母 | 10 | 11 | 12 |
| 硅藻土 | 15 | 11 | / |
| 有机膨润土 | / | 3 | 6 |
| 紫外线稳定剂 | 0.6 | 0.5 | 0.4 |
| 抗氧化剂 | 0.1 | 0.08 | 0.05 |
实施例1
本发明实施例提出的一种耐寒密封胶，按以下步骤进行制备：
S1：按重量份数比称取各原料；
S2：将120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮混合形成混合溶剂；
S3：将顺丁橡胶、丁苯橡胶和再生三元乙丙橡胶混合并在塑炼机上塑炼3次，得到塑炼物；
S4：将S3中获得的塑炼物进行混炼并在混炼过程中依次加入氧化锌、硬脂酸、氧化钙、金红石型钛白粉、轻质碳酸钙、滑石粉、绢云母、硅藻土、聚乙二醇、硫磺、石蜡、紫外线稳定剂、抗氧化剂，挤出，微波硫化机连续硫化，冷却，切片；
S5：将S4中得到的混炼片加入至S2中得到的混合溶剂中，搅拌至全部溶解，送三辊机内研磨至细腻均匀，得到密封胶。
实施例2
本发明实施例提出的一种耐寒密封胶，按以下步骤进行制备：
S1：按重量份数比称取各原料；
S2：将120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮混合形成混合溶剂；
S3：将顺丁橡胶、丁苯橡胶和再生三元乙丙橡胶混合并在塑炼机上塑炼3次，得到塑炼物；
S4：将S3中获得的塑炼物进行混炼并在混炼过程中依次加入氧化锌、硬脂酸、氧化钙、金红石型钛白粉、轻质碳酸钙、滑石粉、绢云母、硅藻土、聚乙二醇、硫磺、石蜡、紫外线稳定剂、抗氧化剂，挤出，微波硫化机连续硫化，冷却，切片；
S5：将S4中得到的混炼片加入至S2中得到的混合溶剂中，搅拌至全部溶解，送三辊机内研磨至细腻均匀，得到密封胶。
实施例3
本发明实施例提出的一种耐寒密封胶，按以下步骤进行制备：
S1：按重量份数比称取各原料；
S2：将120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮混合形成混合溶剂；
S3：将顺丁橡胶、丁苯橡胶和再生三元乙丙橡胶混合并在塑炼机上塑炼2次，得到塑炼物；
S4：将S3中获得的塑炼物进行混炼并在混炼过程中依次加入氧化锌、硬脂酸、氧化钙、金红石型钛白粉、轻质碳酸钙、滑石粉、绢云母、硅藻土、聚乙二醇、硫磺、石蜡、紫外线稳定剂、抗氧化剂，挤出，微波硫化机连续硫化，冷却，切片；
S5：将S4中得到的混炼片加入至S2中得到的混合溶剂中，搅拌至全部溶解，送三辊机内研磨至细腻均匀，得到密封胶。
使用GB/T14522-2008紫外光老化实验标准对本发明制得的耐寒密封胶进行测试：采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法，光源为UV-B灯管，进行12个循环，每一循环试验条件为：光照温度为60℃、光照时间为4h，在波长为313nm的紫外灯照射下，辐照度为0.71W/m2，光照结束后，进行冷凝，冷凝温度为50℃，冷凝的时间为4h。
测试结果显示，三个实施例中的胶体均未出现色变、龟裂、粉化等现象。
实施例1-3中，测试制得的耐寒密封胶的剪切强度和剥离强度，性能数据如表2所示。
Claims (5)
1.一种耐寒密封胶，其特征在于，所述密封胶按重量份数包括如下组分：
顺丁橡胶，40～50；丁苯橡胶，40～50；再生三元乙丙橡胶，60～70；氧化锌，3～5；硬脂酸，2～3；氧化钙，25～30；聚乙二醇，2～3；硫磺，3～4；石蜡，40～50；120#溶剂油，150～160；乙酸乙酯，120～128；丁酮，30～32；金红石型钛白粉，8～10；轻质碳酸钙，40～45；滑石粉，80～90；绢云母，10～12；硅藻土，15～20；紫外线稳定剂，0.4～0.6；抗氧化剂，0.05～0.1；其中，120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮保持同比例增减；所述滑石粉为表面改性滑石粉，所使用的改性剂为铝酸酯偶联剂；所述紫外线稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂；
在耐寒密封胶的制备过程中，S1：将120#溶剂油、乙酸乙酯、丁酮混合形成混合溶剂；S2：将顺丁橡胶、丁苯橡胶和再生三元乙丙橡胶混合并在塑炼机上塑炼2-3次，得到塑炼物；S3：将S2中获得的塑炼物进行混炼并在混炼过程中依次加入氧化锌、硬脂酸、氧化钙、金红石型钛白粉、轻质碳酸钙、滑石粉、绢云母、硅藻土、聚乙二醇、硫磺、石蜡、紫外线稳定剂、抗氧化剂，挤出，微波硫化机连续硫化，冷却，切片；S4：将S3中得到的混炼片加入至S1中得到的混合溶剂中，搅拌至全部溶解，送三辊机内研磨至细腻均匀，得到密封胶。
2.根据权利要求1所述的耐寒密封胶，其特征在于，所述密封胶组分按重量份数如下：
顺丁橡胶，50；丁苯橡胶，50；再生三元乙丙橡胶，70；氧化锌，5；硬脂酸，3；氧化钙，30；聚乙二醇，3；硫磺，4；石蜡，50；120#溶剂油，160；乙酸乙酯，128；丁酮，32；金红石型钛白粉，10；轻质碳酸钙，45；滑石粉，90；绢云母，10；硅藻土，15；紫外线稳定剂，0.6；抗氧化剂，0.1。
3.根据权利要求1所述的耐寒密封胶，其特征在于，按1:3的重量份比，用有机膨润土代替部分或全部硅藻土。
4.根据权利要求3所述的耐寒密封胶，其特征在于，所述密封胶组分按重量份数如下：
顺丁橡胶，45；丁苯橡胶，45；再生三元乙丙橡胶，65；氧化锌，4；硬脂酸，2.5；氧化钙，28；聚乙二醇，2.5；硫磺，3.5；石蜡，45；120#溶剂油，155；乙酸乙酯，124；丁酮，31；金红石型钛白粉，9；轻质碳酸钙，42；滑石粉，85；绢云母，11；硅藻土，11；有机膨润土，3；紫外线稳定剂，0.5；抗氧化剂，0.08。
5.根据权利要求3所述的耐寒密封胶，其特征在于，所述密封胶组分按重量份数如下：
顺丁橡胶，40；丁苯橡胶，40；再生三元乙丙橡胶，60；氧化锌，3；硬脂酸，2；氧化钙，25；聚乙二醇，2；硫磺，3；石蜡，40；120#溶剂油，150；乙酸乙酯，120；丁酮，30；金红石型钛白粉，8；轻质碳酸钙，40；滑石粉，80；绢云母，12；有机膨润土，6；紫外线稳定剂，0.4；抗氧化剂，0.05。
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|---|---|---|---|---|
| CN108948451A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-12-07 | 特拓(青岛)轮胎技术有限公司 | 密炼机转子的密封方法 |
| CN109608719A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-12 | 天长市永泰密封材料有限公司 | 一种耐热稳定型丁苯密封胶及其制备方法 |
| CN110804226A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 安徽微威胶件集团有限公司 | 一种顺丁橡胶耐寒密封胶及其制备方法 |
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- 2015-10-28 CN CN201510724826.7A patent/CN106633419A/zh active Pending
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