CN107325342A - 一种利用植物胶制备密封圈的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用植物胶制备密封圈的方法，先制备植物胶粉，将所得植物胶粉与天然胶乳比例为1:3，混合均匀制成胶浆；将干燥平纹棉帆布于胶浆中浸胶20～40分钟，经双辊压延机(辊速比为1:1，辊距为3mm)挤压平整均匀后干燥得到胶布；将胶布按规格以45°角裁断铺成2～3层后，卷起压实放入密封圈模具中，模具内侧壁涂有耐磨胶液，在145～155℃、8～10‑MPa的条件下硫化30～45‑分钟，在将成型的密封圈，放入35份强化剂中浸泡2小时，低压除去体系中的气泡，干燥后，利用平纹棉帆布涂抹一层蜡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化，即可。本法密封圈性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应小，同时增强了扩张强度、伸长率和抗撕裂强度。

Description

一种利用植物胶制备密封圈的方法

技术领域：

本发明涉及一种密封圈，具体涉及一种利用植物胶制备密封圈的方法法。

背景技术：

密封圈由一个或几个零件组成的环形罩，固定在轴承的一个套圈或垫圈上并与另一套圈或垫圈接触或形成窄的迷宫间隙，防止润滑油漏出及外物侵入。密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，因其截面为O型，故称其为O型密封圈。

现有的密封圈有橡胶密封圈和金属密封圈，金属密封圈具有很强的特性，不含任何橡胶成分，而橡胶密封圈多为橡胶化学成分组成，制备过程对工作人员影响极大，同时污染环境。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用植物胶制备密封圈的方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：

取大豆蛋白质100-120份，从大豆中分离蛋白8％-20％、尿素15％-17％、多聚磷酸钠1％-10％，将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，加入蛋白和混合物，在常温下搅拌1-2小时，再加入松节油5-7份，继续搅拌2-3小时，最后将50％氢氧化钠水溶液15-20份加入，高温搅拌20分钟，温度控制在90-95℃；

在搅拌和/或超声作用下缓慢加入水玻璃30-40份和硫脲2-5份，0～80℃温度下反应0.1～12小时，反应结束后，通过汽提法脱水，经过反复洗脱、造粒、干燥；

将干燥粒与20％碳酸钠水溶液15-20份混合，捶打，加入50％氢氧化钠水溶液15-20份和100-130份水混合，加热，20分钟后加入2小时后加入30-50份环氧树脂，提炼2小时，得到胶液；

取水30-140份、亲水性化学物质10-40份、无机碱2-30份、无机或有机酸2-30份，利用50℃以上的热水或蒸气与胶液、无机碱进行混合并在50℃以上保温30分钟至1小时，使胶液充分吸水膨胀，从而将其紧密的分子结构拉开而变得膨松，然后加入所需的亲水性化学物质和无机或有机酸，于50-100℃下反应为0.5-4小时，即得含水为20-60％的化学改性植物胶片，经挤压膨化、干燥、粉碎后，即得含水低于10％的速溶型化学改性植物胶粉；

将所得植物胶粉与天然胶乳比例为1:3，混合均匀制成胶浆；将干燥平纹棉帆布于胶浆中浸胶20～40分钟，经双辊压延机(辊速比为1:1，辊距为3mm)挤压平整均匀后干燥得到胶布；将胶布按规格以45°角裁断铺成2～3层后，卷起压实放入密封圈模具中，模具内侧壁涂有耐磨胶液，在145～155℃、8～10-MPa的条件下硫化30～45-分钟，在将成型的密封圈，放入35份强化剂中浸泡2小时，低压除去体系中的气泡，干燥后，利用平纹棉帆布涂抹一层蜡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化，即可。

所述的耐磨胶液包括以下组分制备而成：炭黑N330-23-25份、己二酸二辛酯DOA-15-17份、氧化锌6-8份、硬脂酸7-9份、防老剂10-13份、硫化剂DCP-4-6份、硫化助剂TAIC-5-8份、羟丙基纤维素12-18份、普鲁兰多糖7-15份、纳米二氧化硅13-16份。

所述的耐磨胶液包括以下步骤制备而成：

将己二酸二辛酯DOA在70℃的热水浴中加热溶解，然后加入硬脂酸混合乳化搅拌均匀，取炭黑至容器中，加入氧化锌，混合搅拌均匀；将混合物在60～80℃水浴锅中用乳化器搅拌均匀，调节乳化搅拌速度至6000r/min，5min后将转速调低至3000r/min，继续搅拌30min，待温度降至8℃时，加入2防老剂，然后加入硫化剂DCP、硫化助剂，脱水15min，离心分离，再加入羟丙基纤维素，室温干燥，得到固体粉末,将普鲁兰多糖、纳米二氧化硅中，超声振动分散均匀后，离心分离除去大的微粒，室温干燥，得到粒子，将粒子加入2倍的水中，混合，200℃加热30min，得到耐磨胶液。

所述的强化剂包括以下组分制备而成：包括30份强度改良剂：30％-40％丙烯酸丁酯，30-40％乙酸乙酯，其余为水；

5份形态保持剂：乙酸乙酯15-25％，季戊四醇30-35％，石蜡15％-20％份，其余为水。

所述的强化剂包括以下步骤制备而成：依次加入丙烯酸丁酯、乙酸乙酯和水，机械搅拌混合均匀，1得到形态保持剂；

取石蜡和乙酸乙酯加热混合，真空除水5分钟；再加入季戊四醇，混合均匀后低压除去体系中的气泡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化；固化物与60℃的温度水混合，搅拌1小时，即为形态保持剂；

将形态保持剂与强度改良剂混合，60℃加热1小时，30℃冷却1小时，90℃加入5分钟，即可。

所述的蜡为90％的石蜡和10％的防老剂混合而成。

本发明的有益效果：使用所述配方制得的植物橡胶，重量轻、质量好、价格低廉、防老化性能好、经久耐用，性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小，同时增强了扩张强度、伸长率和抗撕裂强度。同时该种橡胶材料强度高，韧性好，不容易轻易被损坏，而且它的耐磨性能极佳，用该种橡胶材料制得的产品密封性能好，市场使用面广，植物胶污染小，对环境保护起到很大作用，深受广大化工企业的青睐。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：一种利用植物胶制备密封圈的方法，

取大豆蛋白质100份，从大豆中分离蛋白8％-20％、尿素15％-17％、多聚磷酸钠1％-10％，将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，加入蛋白和混合物，在常温下搅拌1-2小时，再加入松节油5份，继续搅拌2-3小时，最后将50％氢氧化钠水溶液15份加入，高温搅拌20分钟，温度控制在90-95℃；

在搅拌和/或超声作用下缓慢加入水玻璃30份和硫脲2份，0～80℃温度下反应0.1～12小时，反应结束后，通过汽提法脱水，经过反复洗脱、造粒、干燥；

将干燥粒与20％碳酸钠水溶液15份混合，捶打，加入50％氢氧化钠水溶液15份和100份水混合，加热，20分钟后加入2小时后加入30份环氧树脂，提炼2小时，得到胶液；

取水30份、亲水性化学物质10份、无机碱2份、无机或有机酸2份，利用50℃以上的热水或蒸气与胶液、无机碱进行混合并在50℃以上保温30分钟至1小时，使胶液充分吸水膨胀，从而将其紧密的分子结构拉开而变得膨松，然后加入所需的亲水性化学物质和无机或有机酸，于50-100℃下反应为0.5-4小时，即得含水为20-60％的化学改性植物胶片，经挤压膨化、干燥、粉碎后，即得含水低于10％的速溶型化学改性植物胶粉；

将所得植物胶粉与天然胶乳比例为1:3，混合均匀制成胶浆；将干燥平纹棉帆布于胶浆中浸胶20～40分钟，经双辊压延机(辊速比为1:1，辊距为3mm)挤压平整均匀后干燥得到胶布；将胶布按规格以45°角裁断铺成2～3层后，卷起压实放入密封圈模具中，模具内侧壁涂有耐磨胶液，在145～155℃、8～10-MPa的条件下硫化30～45-分钟，在将成型的密封圈，放入35份强化剂中浸泡2小时，低压除去体系中的气泡，干燥后，利用平纹棉帆布涂抹一层蜡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化，即可。

耐磨胶液包括以下组分制备而成：炭黑N330-23份、己二酸二辛酯DOA-15份、氧化锌6份、硬脂酸7份、防老剂10份、硫化剂DCP-4份、硫化助剂TAIC-5份、羟丙基纤维素12份、普鲁兰多糖7份、纳米二氧化硅13份、。

耐磨胶液包括以下步骤制备而成：

将己二酸二辛酯DOA在70℃的热水浴中加热溶解，然后加入硬脂酸混合乳化搅拌均匀，取炭黑至容器中，加入氧化锌，混合搅拌均匀；将混合物在60～80℃水浴锅中用乳化器搅拌均匀，调节乳化搅拌速度至6000r/min，5min后将转速调低至3000r/min，继续搅拌30min，待温度降至8℃时，加入2防老剂，然后加入硫化剂DCP、硫化助剂，脱水15min，离心分离，再加入羟丙基纤维素，室温干燥，得到固体粉末,将普鲁兰多糖、纳米二氧化硅中，超声振动分散均匀后，离心分离除去大的微粒，室温干燥，得到粒子，将粒子加入2倍的水中，混合，200℃加热30min，得到耐磨胶液。

强化剂包括以下组分制备而成：包括30份强度改良剂：30％丙烯酸丁酯，30％乙酸乙酯，其余为水；

5份形态保持剂：乙酸乙酯15％，季戊四醇30％，石蜡15％份，其余为水。

强化剂包括以下步骤制备而成：依次加入丙烯酸丁酯、乙酸乙酯和水，机械搅拌混合均匀，1得到形态保持剂；

取石蜡和乙酸乙酯加热混合，真空除水5分钟；再加入季戊四醇，混合均匀后低压除去体系中的气泡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化；固化物与60℃的温度水混合，搅拌1小时，即为形态保持剂；

将形态保持剂与强度改良剂混合，60℃加热1小时，30℃冷却1小时，90℃加入5分钟，即可。

蜡为90％的石蜡和10％的防老剂混合而成。

经试验，本法制备的密封圈与现有密封圈对比：

现有密封圈：产品硬度:HS85±2°A工作温度:TPU:-40～+80℃CPU:-40～+120℃工作压力:≤32Mpa；

本法密封圈：产品硬度:HS110±2°A工作温度:TPU:-49～+86℃CPU:-40～+120℃工作压力:≤36Mpa。

本法密封圈性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小，同时增强了扩张强度、伸长率和抗撕裂强度。

实施例2：一种利用植物胶制备密封圈的方法，

取大豆蛋白质120份，从大豆中分离蛋白8％-20％、尿素15％-17％、多聚磷酸钠1％-10％，将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，加入蛋白和混合物，在常温下搅拌1-2小时，再加入松节油7份，继续搅拌2-3小时，最后将50％氢氧化钠水溶液20份加入，高温搅拌20分钟，温度控制在90-95℃；

在搅拌和/或超声作用下缓慢加入水玻璃40份和硫脲5份，0～80℃温度下反应0.1～12小时，反应结束后，通过汽提法脱水，经过反复洗脱、造粒、干燥；

将干燥粒与20％碳酸钠水溶液20份混合，捶打，加入50％氢氧化钠水溶液20份和130份水混合，加热，20分钟后加入2小时后加入50份环氧树脂，提炼2小时，得到胶液；

取水140份、亲水性化学物质40份、无机碱30份、无机或有机酸30份，利用50℃以上的热水或蒸气与胶液、无机碱进行混合并在50℃以上保温30分钟至1小时，使胶液充分吸水膨胀，从而将其紧密的分子结构拉开而变得膨松，然后加入所需的亲水性化学物质和无机或有机酸，于50-100℃下反应为0.5-4小时，即得含水为20-60％的化学改性植物胶片，经挤压膨化、干燥、粉碎后，即得含水低于10％的速溶型化学改性植物胶粉；

将所得植物胶粉与天然胶乳比例为1:3，混合均匀制成胶浆；将干燥平纹棉帆布于胶浆中浸胶20～40分钟，经双辊压延机(辊速比为1:1，辊距为3mm)挤压平整均匀后干燥得到胶布；将胶布按规格以45°角裁断铺成2～3层后，卷起压实放入密封圈模具中，模具内侧壁涂有耐磨胶液，在145～155℃、8～10-MPa的条件下硫化30～45-分钟，在将成型的密封圈，放入35份强化剂中浸泡2小时，低压除去体系中的气泡，干燥后，利用平纹棉帆布涂抹一层蜡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化，即可。

耐磨胶液包括以下组分制备而成：炭黑N330-25份、己二酸二辛酯DOA-17份、氧化锌8份、硬脂酸9份、防老剂13份、硫化剂DCP-6份、硫化助剂TAIC-8份、羟丙基纤维素18份、普鲁兰多糖15份、纳米二氧化硅16份、。

耐磨胶液包括以下步骤制备而成：

将己二酸二辛酯DOA在70℃的热水浴中加热溶解，然后加入硬脂酸混合乳化搅拌均匀，取炭黑至容器中，加入氧化锌，混合搅拌均匀；将混合物在60～80℃水浴锅中用乳化器搅拌均匀，调节乳化搅拌速度至6000r/min，5min后将转速调低至3000r/min，继续搅拌30min，待温度降至8℃时，加入2防老剂，然后加入硫化剂DCP、硫化助剂，脱水15min，离心分离，再加入羟丙基纤维素，室温干燥，得到固体粉末,将普鲁兰多糖、纳米二氧化硅中，超声振动分散均匀后，离心分离除去大的微粒，室温干燥，得到粒子，将粒子加入2倍的水中，混合，200℃加热30min，得到耐磨胶液。

强化剂包括以下组分制备而成：包括30份强度改良剂：40％丙烯酸丁酯，40％乙酸乙酯，其余为水；

5份形态保持剂：乙酸乙酯25％，季戊四醇35％，石蜡20％份，其余为水。

强化剂包括以下步骤制备而成：依次加入丙烯酸丁酯、乙酸乙酯和水，机械搅拌混合均匀，1得到形态保持剂；

取石蜡和乙酸乙酯加热混合，真空除水5分钟；再加入季戊四醇，混合均匀后低压除去体系中的气泡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化；固化物与60℃的温度水混合，搅拌1小时，即为形态保持剂；

将形态保持剂与强度改良剂混合，60℃加热1小时，30℃冷却1小时，90℃加入5分钟，即可。

蜡为90％的石蜡和10％的防老剂混合而成。

现有密封圈：产品硬度:HS85±2°A工作温度:TPU:-40～+80℃CPU:-40～+120℃工作压力:≤32Mpa；

本法密封圈：产品硬度:HS96±2°A工作温度:TPU:-50～+90℃CPU:-43～+120℃工作压力:≤51Mpa。

本法密封圈性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小，同时增强了扩张强度、伸长率和抗撕裂强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：

取大豆蛋白质100-120份，从大豆中分离蛋白8％-20％、尿素15％-17％、多聚磷酸钠1％-10％，将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，加入蛋白和混合物，在常温下搅拌1-2小时，再加入松节油5-7份，继续搅拌2-3小时，最后将50％氢氧化钠水溶液15-20份加入，高温搅拌20分钟，温度控制在90-95℃；

在搅拌和/或超声作用下缓慢加入水玻璃30-40份和硫脲2-5份，0～80℃温度下反应0.1～12小时，反应结束后，通过汽提法脱水，经过反复洗脱、造粒、干燥；

将干燥粒与20％碳酸钠水溶液15-20份混合，捶打，加入50％氢氧化钠水溶液15-20份和100-130份水混合，加热，20分钟后加入2小时后加入30-50份环氧树脂，提炼2小时，得到胶液；

取水30-140份、亲水性化学物质10-40份、无机碱2-30份、无机或有机酸2-30份，利用50℃以上的热水或蒸气与胶液、无机碱进行混合并在50℃以上保温30分钟至1小时，使胶液充分吸水膨胀，从而将其紧密的分子结构拉开而变得膨松，然后加入所需的亲水性化学物质和无机或有机酸，于50-100℃下反应为0.5-4小时，即得含水为20-60％的化学改性植物胶片，经挤压膨化、干燥、粉碎后，即得含水低于10％的速溶型化学改性植物胶粉；

将所得植物胶粉与天然胶乳比例为1:3，混合均匀制成胶浆；将干燥平纹棉帆布于胶浆中浸胶20～40分钟，经双辊压延机(辊速比为1:1，辊距为3mm)挤压平整均匀后干燥得到胶布；将胶布按规格以45°角裁断铺成2～3层后，卷起压实放入密封圈模具中，模具内侧壁涂有耐磨胶液，在145～155℃、8～10-MPa的条件下硫化30～45-分钟，在将成型的密封圈，放入35份强化剂中浸泡2小时，低压除去体系中的气泡，干燥后，利用平纹棉帆布涂抹一层蜡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化，即可。

2.根据权利要求1中所述的一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：所述的耐磨胶液包括以下组分制备而成：炭黑N330-23-25份、己二酸二辛酯DOA-15-17份、氧化锌6-8份、硬脂酸7-9份、防老剂10-13份、硫化剂DCP-4-6份、硫化助剂TAIC-5-8份、羟丙基纤维素12-18份、普鲁兰多糖7-15 份、纳米二氧化硅13-16份。

3.根据权利要求1中所述的一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：所述的耐磨胶液包括以下步骤制备而成：

将己二酸二辛酯DOA在70℃的热水浴中加热溶解，然后加入硬脂酸混合乳化搅拌均匀，取炭黑至容器中，加入氧化锌，混合搅拌均匀；将混合物在60～80℃水浴锅中用乳化器搅拌均匀，调节乳化搅拌速度至6000r/min，5min后将转速调低至3000r/min，继续搅拌30min，待温度降至8℃时，加入2防老剂，然后加入硫化剂DCP、硫化助剂，脱水15min，离心分离，再加入羟丙基纤维素，室温干燥，得到固体粉末,将普鲁兰多糖、纳米二氧化硅中，超声振动分散均匀后，离心分离除去大的微粒，室温干燥，得到粒子，将粒子加入2倍的水中，混合，200℃加热30min，得到耐磨胶液。

4.根据权利要求1中所述的一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：所述的强化剂包括以下组分制备而成：包括30份强度改良剂：30％-40％丙烯酸丁酯，30-40％乙酸乙酯，其余为水；

5份形态保持剂：乙酸乙酯15-25％，季戊四醇30-35％，石蜡15％-20％份，其余为水。

5.根据权利要求1中所述的一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：所述的强化剂包括以下步骤制备而成：依次加入丙烯酸丁酯、乙酸乙酯和水，机械搅拌混合均匀，1得到形态保持剂；

取石蜡和乙酸乙酯加热混合，真空除水5分钟；再加入季戊四醇，混合均匀后低压除去体系中的气泡，再于100℃下热处理4h后即可完全固化；固化物与60℃的温度水混合，搅拌1小时，即为形态保持剂；

将形态保持剂与强度改良剂混合，60℃加热1小时，30℃冷却1小时，90℃加入5分钟，即可。

6.根据权利要求1中所述的一种利用植物胶制备密封圈的方法，其特征在于：所述的蜡为90％的石蜡和10％的防老剂混合而成。