CN107337860A - 一种具有耐低温性的橡胶密封件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有耐低温性的橡胶密封件，涉及密封件技术领域，由以下成分制成：三元乙丙橡胶、天然橡胶、碳酸钙、石蜡、氧化锌、超声波改性淀粉、微米级珍珠岩、增塑剂、炭黑；本发明提供的一种具有耐低温性的橡胶密封件，不仅具有良好的耐低温性能，同时，能够良好的耐油性和耐撕裂性。

Description

一种具有耐低温性的橡胶密封件
技术领域
本发明属于密封件技术领域，具体涉及一种具有耐低温性的橡胶密封件。
背景技术
密封件是机械产品的基础元件之一，只要有机、泵、管、阀的地方，离不开密封件的存在，密封件质量的好坏对机械产品整体性能的优劣和使用的安全性和耐久性具有很重要的意义，而橡胶密封件在这些应用范围中应用的更加广泛，其具有的优异物理机械性能，使得它具有更加宽广的应用，但是，现有的橡胶密封件的耐低温性能不佳，在低温下，易脆，直接导致密封性能无法得到良好的的保障，因此如何提高橡胶密封件的耐低温性能是目前需要解决的一项技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有耐低温性的橡胶密封件。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种具有耐低温性的橡胶密封件，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶50-60、天然橡胶50-60、碳酸钙15-20、石蜡4-6、氧化锌2-5、超声波改性淀粉6-8、微米级珍珠岩6-8、增塑剂3-6、炭黑5-8。
进一步的，所述三元乙丙橡胶与天然橡胶质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉与微米级珍珠岩质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉制备方法为：
将玉米淀粉均匀分散到去离子水中，制成质量浓度为15%的淀粉分散液，将淀粉分散液在55℃下以2500r/min转速搅拌2小时，然后向淀粉分散液中添加其质量0.21%的羟基乙酸，继续以2500r/min转速搅拌30min，然后保温静置1小时，再采用超声波对淀粉分散液进行处理，处理时间为15-20min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，然后再真空下烘干至恒重，即得所需的超声波改性淀粉。
进一步的，所述超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述真空下烘干，真空度为0.025MPa,温度为120℃。
进一步的，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。
进一步的，所述微米级珍珠岩为粒度为20-30μm的珍珠岩颗粒。
进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、环氧大豆油中的一种或多种组合。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过对玉米淀粉进行超声波改性处理，通过先采用羟基乙酸对玉米淀粉的活化处理，然后再进行超声波处理，能够使得玉米淀粉表面出现不同程度的蜂窝状凹陷或小孔，通过其二者作用的叠加，能够有效的降低了玉米淀粉的分子量，且分子量能够趋于特定范围内，玉米淀粉粒径显著降低，比表面积增加，玉米淀粉粒子的晶体结构得到显著的改善，超声波处理后，还改变了玉米淀粉分子排列状态，协同羟基乙酸的作用下，玉米淀粉内的一部分分子在空空化作用下产生局部高温、高压以及冲击力下与其它分子间的结合力得到显著的提高，表面产生更多的活性基团，通过超声波改性淀粉粒子的添加，能够有效的与天然橡胶分子与三元乙丙橡胶分子相结合，显著的提高了橡胶体系的空间位阻，橡胶分子中的自由体积得到增加，橡胶分子链段活动性和滑移能力得到提高，增加了分子的柔顺性，从而极大的提高了橡胶密封件的耐低温性能，并对橡胶的极性基团起到良好的屏蔽作用，使得极性较强的油难以进入橡胶内部，从而使得密封件的耐油体积变化率得到显著的提低，同时，协同微米级珍珠岩的作用，添加微米级珍珠岩粒子，能够有效的在橡胶体系中起到补强填充的作用，不仅，极大的提高了橡胶体系的耐撕裂强度，同时，部分粒子能够插入到淀粉分子间，起到良好的阻隔保温作用，从而能够进一步的对橡胶密封件的耐低温性能得到提升。
具体实施方式
实施例1
一种具有耐低温性的橡胶密封件，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶50、天然橡胶50、碳酸钙15、石蜡4、氧化锌2、超声波改性淀粉6、微米级珍珠岩6、增塑剂3、炭黑5。
进一步的，所述三元乙丙橡胶与天然橡胶质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉与微米级珍珠岩质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉制备方法为：
将玉米淀粉均匀分散到去离子水中，制成质量浓度为15%的淀粉分散液，将淀粉分散液在55℃下以2500r/min转速搅拌2小时，然后向淀粉分散液中添加其质量0.21%的羟基乙酸，继续以2500r/min转速搅拌30min，然后保温静置1小时，再采用超声波对淀粉分散液进行处理，处理时间为15min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，然后再真空下烘干至恒重，即得所需的超声波改性淀粉。
进一步的，所述超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述真空下烘干，真空度为0.025MPa,温度为120℃。
进一步的，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。
进一步的，所述微米级珍珠岩为粒度为20μm的珍珠岩颗粒。
进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、环氧大豆油中的一种或多种组合。
实施例2
一种具有耐低温性的橡胶密封件，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶60、天然橡胶60、碳酸钙20、石蜡6、氧化锌5、超声波改性淀粉8、微米级珍珠岩8、增塑剂6、炭黑8。
进一步的，所述三元乙丙橡胶与天然橡胶质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉与微米级珍珠岩质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉制备方法为：
将玉米淀粉均匀分散到去离子水中，制成质量浓度为15%的淀粉分散液，将淀粉分散液在55℃下以2500r/min转速搅拌2小时，然后向淀粉分散液中添加其质量0.21%的羟基乙酸，继续以2500r/min转速搅拌30min，然后保温静置1小时，再采用超声波对淀粉分散液进行处理，处理时间为20min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，然后再真空下烘干至恒重，即得所需的超声波改性淀粉。
进一步的，所述超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述真空下烘干，真空度为0.025MPa,温度为120℃。
进一步的，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。
进一步的，所述微米级珍珠岩为粒度为30μm的珍珠岩颗粒。
进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、环氧大豆油中的一种或多种组合。
实施例3
一种具有耐低温性的橡胶密封件，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶55、天然橡胶55、碳酸钙18、石蜡5、氧化锌3、超声波改性淀粉7、微米级珍珠岩7、增塑剂5、炭黑6。
进一步的，所述三元乙丙橡胶与天然橡胶质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉与微米级珍珠岩质量比为1:1。
进一步的，所述超声波改性淀粉制备方法为：
将玉米淀粉均匀分散到去离子水中，制成质量浓度为15%的淀粉分散液，将淀粉分散液在55℃下以2500r/min转速搅拌2小时，然后向淀粉分散液中添加其质量0.21%的羟基乙酸，继续以2500r/min转速搅拌30min，然后保温静置1小时，再采用超声波对淀粉分散液进行处理，处理时间为18min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，然后再真空下烘干至恒重，即得所需的超声波改性淀粉。
进一步的，所述超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述真空下烘干，真空度为0.025MPa,温度为120℃。
进一步的，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。
进一步的，所述微米级珍珠岩为粒度为25μm的珍珠岩颗粒。
进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、环氧大豆油中的一种或多种组合。
对比例1：与实施例1区别仅在于将超声波改性淀粉替换为普通玉米淀粉。
对比例2：与实施例1区别仅在于对玉米淀粉进行改成处理时，不添加羟基乙酸。
对比例3：与实施例1区别仅在于不添加微米级珍珠岩。
试验：
对实施例与对比例制备的密封件耐撕裂强度、脆性温度和耐油性进行测试对比：
撕裂强度（直角形试样）采用万能材料试验机（LR50K型，英国Ll0yd仪器公司生产）分别按照MD２000进行测试；
耐油性，通过将相同规格的密封件在汽油中常温浸泡48h，体积变化率；
耐低温性采用橡塑低温脆性试验仪进行测试，参照GB/T 1682-1994；
表1
撕裂强度KN/m 耐油体积变化率% 脆性温度℃
实施例1 48.12 9.23 -37
实施例2 48.56 9.34 -38
实施例3 48.35 9.12 -38
对比例1 38.68 13.86 -12
对比例2 45.21 11.27 -18
对比例3 46.43 9.88 -32
由表1可以看出，本发明制备的密封件具有良好的耐低温性能、耐油性能和耐撕裂性能。

Claims (9)

1.一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶50-60、天然橡胶50-60、碳酸钙15-20、石蜡4-6、氧化锌2-5、超声波改性淀粉6-8、微米级珍珠岩6-8、增塑剂3-6、炭黑5-8。
2.如权利要求1所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述三元乙丙橡胶与天然橡胶质量比为1:1。
3.如权利要求1所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述超声波改性淀粉与微米级珍珠岩质量比为1:1。
4.如权利要求1所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述超声波改性淀粉制备方法为：
将玉米淀粉均匀分散到去离子水中，制成质量浓度为15%的淀粉分散液，将淀粉分散液在55℃下以2500r/min转速搅拌2小时，然后向淀粉分散液中添加其质量0.21%的羟基乙酸，继续以2500r/min转速搅拌30min，然后保温静置1小时，再采用超声波对淀粉分散液进行处理，处理时间为15-20min，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，然后再真空下烘干至恒重，即得所需的超声波改性淀粉。
5.如权利要求4所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述超声波功率为800W，频率为35kHz。
6.如权利要求4所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述真空下烘干，真空度为0.025MPa,温度为120℃。
7.如权利要求1所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。
8.如权利要求1所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述微米级珍珠岩为粒度为20-30μm的珍珠岩颗粒。
9.如权利要求1所述的一种具有耐低温性的橡胶密封件，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、环氧大豆油中的一种或多种组合。
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