CN107383486A - 一种抗静电橡胶密封件材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶密封件加工技术领域，公开了一种抗静电橡胶密封件材料，使用的抗静电剂与聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺一同固化，相比直接涂覆在制品表面的抗静电剂，本发明的方法使抗静电成分与材料相结合，在抗静电剂的定向作用下，会在聚合物表面形成亲油基向内，亲水基朝外的稠密的抗静电剂单分子层，起到降低整体电阻，防止电荷积累的作用，达到结构型抗静电效果，耐久性极好。
Description
技术领域
本发明属于橡胶密封件加工技术领域，具体涉及一种抗静电橡胶密封件材料。
背景技术
橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件，在泄漏和密封这一对矛盾中扮演十分重要的角色。橡胶，同塑料、纤维并称为三大合成材料，是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子材料。橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小，而伸长率很高。其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性，能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀；耐寒可低到-60℃至-80℃，耐热可高到＋180℃至＋350℃。橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形，因为滞后损失小。橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进行并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。
多数高分子材料具有电气绝缘性能，体积电阻很高，在加工及使用过程中其表面一经摩擦极易产生静电，电荷累计到一定程度时会引起静电放电、触电等危害。对于橡胶密封件，在密封作用的同时，承受着摩擦力的作用，易产生高聚物静电危害。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种抗静电橡胶密封件材料，使用的抗静电剂与聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺一同固化，达到结构型抗静电效果，耐久性极好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗静电橡胶密封件材料，所述密封件材料按照重量份计由以下成分制成：丁腈橡胶80-90份、聚二甲基硅氧烷25-35份、环氧化聚酰胺树脂20-30份、聚乙烯醇15-20份、聚乙烯亚胺10-15份、羧甲基纤维素10-15份、氧化锌5-7份、抗静电剂2-3份、硬脂酸3.5-4.5份、硫磺1.5-2.0份、无机填料5-7份、表面活性剂0.3-0.5份、硫化促进剂0.2-0.4份、防老剂0.1-0.3份、水适量；
其中抗静电剂的添加方法为：将聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和水加入到反应器中，加热，搅拌使之溶解，缓慢升温至70-80℃，将抗静电剂加入到反应器中，混合均匀后在220-250℃、0.8-1.2MPa下加热固化2-3小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述的橡胶材料硫化工艺条件为：硫化温度为180-190℃，压力为8-10MPa，硫化时间为20-30分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述的防老剂按照质量百分比计含有以下成分：苯乙烯化苯酚占25-30%、4-甲基-6叔丁基苯酚占10-20%、硅酸铅5-10%、二月桂酸二丁基锡占5-10%、硫代二丙酸月桂醇酯占5-10%、剩余为亚磷酸二苯基辛基酯。
作为对上述方案的进一步描述，所述抗静电剂按照质量百分比计含有以下成分：二月桂基磷酸酯钠占35-45%、十二烷基二甲基季铵乙内盐占25-35%、剩余为二脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有橡胶密封件容易产生静电，现有的解决方式不能彻底阻止静电产生的问题，本发明提供了一种抗静电橡胶密封件材料，使用的抗静电剂与聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺一同固化，相比直接涂覆在制品表面的抗静电剂，本发明的方法使抗静电成分与材料相结合，在抗静电剂的定向作用下，会在聚合物表面形成亲油基向内，亲水基朝外的稠密的抗静电剂单分子层，起到降低整体电阻，防止电荷积累的作用，达到结构型抗静电效果，耐久性极好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种抗静电橡胶密封件材料，所述密封件材料按照重量份计由以下成分制成：丁腈橡胶80份、聚二甲基硅氧烷25份、环氧化聚酰胺树脂20份、聚乙烯醇15份、聚乙烯亚胺10份、羧甲基纤维素10份、氧化锌5份、抗静电剂2份、硬脂酸3.5份、硫磺1.5份、无机填料5份、表面活性剂0.3份、硫化促进剂0.2份、防老剂0.1份、水适量；
其中抗静电剂的添加方法为：将聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和水加入到反应器中，加热，搅拌使之溶解，缓慢升温至70℃，将抗静电剂加入到反应器中，混合均匀后在220℃、0.8MPa下加热固化2小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述的橡胶材料硫化工艺条件为：硫化温度为180℃，压力为8MPa，硫化时间为20分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述的防老剂按照质量百分比计含有以下成分：苯乙烯化苯酚占25%、4-甲基-6叔丁基苯酚占10%、硅酸铅5%、二月桂酸二丁基锡占5%、硫代二丙酸月桂醇酯占5%、剩余为亚磷酸二苯基辛基酯。
作为对上述方案的进一步描述，所述抗静电剂按照质量百分比计含有以下成分：二月桂基磷酸酯钠占35%、十二烷基二甲基季铵乙内盐占25%、剩余为二脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。
实施例2
一种抗静电橡胶密封件材料，所述密封件材料按照重量份计由以下成分制成：丁腈橡胶85份、聚二甲基硅氧烷30份、环氧化聚酰胺树脂25份、聚乙烯醇18份、聚乙烯亚胺12份、羧甲基纤维素12份、氧化锌6份、抗静电剂2.5份、硬脂酸4.0份、硫磺1.8份、无机填料6份、表面活性剂0.4份、硫化促进剂0.3份、防老剂0.2份、水适量；
其中抗静电剂的添加方法为：将聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和水加入到反应器中，加热，搅拌使之溶解，缓慢升温至75℃，将抗静电剂加入到反应器中，混合均匀后在230℃、1.0MPa下加热固化2.5小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述的橡胶材料硫化工艺条件为：硫化温度为185℃，压力为9MPa，硫化时间为25分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述的防老剂按照质量百分比计含有以下成分：苯乙烯化苯酚占28%、4-甲基-6叔丁基苯酚占15%、硅酸铅8%、二月桂酸二丁基锡占8%、硫代二丙酸月桂醇酯占8%、剩余为亚磷酸二苯基辛基酯。
作为对上述方案的进一步描述，所述抗静电剂按照质量百分比计含有以下成分：二月桂基磷酸酯钠占40%、十二烷基二甲基季铵乙内盐占30%、剩余为二脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。
实施例3
一种抗静电橡胶密封件材料，所述密封件材料按照重量份计由以下成分制成：丁腈橡胶90份、聚二甲基硅氧烷35份、环氧化聚酰胺树脂30份、聚乙烯醇20份、聚乙烯亚胺15份、羧甲基纤维素15份、氧化锌7份、抗静电剂3份、硬脂酸4.5份、硫磺2.0份、无机填料7份、表面活性剂0.5份、硫化促进剂0.4份、防老剂0.3份、水适量；
其中抗静电剂的添加方法为：将聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和水加入到反应器中，加热，搅拌使之溶解，缓慢升温至80℃，将抗静电剂加入到反应器中，混合均匀后在250℃、1.2MPa下加热固化3小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述的橡胶材料硫化工艺条件为：硫化温度为190℃，压力为10MPa，硫化时间为30分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述的防老剂按照质量百分比计含有以下成分：苯乙烯化苯酚占30%、4-甲基-6叔丁基苯酚占20%、硅酸铅10%、二月桂酸二丁基锡占10%、硫代二丙酸月桂醇酯占10%、剩余为亚磷酸二苯基辛基酯。
作为对上述方案的进一步描述，所述抗静电剂按照质量百分比计含有以下成分：二月桂基磷酸酯钠占35-45%、十二烷基二甲基季铵乙内盐占35%、剩余为二脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，使用涂覆型抗静电剂代替添加型抗静电剂，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，固化条件为：在280℃、1.5MPa下加热固化3小时，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，其硫化工艺为：化温度为200℃，压力为15MPa，硫化时间为40分钟，其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-3的方法加工抗静电橡胶密封件材料，进行抗静电性能测试，结果得到本发明实施例中的方法抗静电作用最好，耐久性最长。
由此可见：本发明的方法使抗静电成分与材料相结合，在抗静电剂的定向作用下，会在聚合物表面形成亲油基向内，亲水基朝外的稠密的抗静电剂单分子层，起到降低整体电阻，防止电荷积累的作用，达到结构型抗静电效果，耐久性极好。
Claims (4)
1.一种抗静电橡胶密封件材料，其特征在于，所述密封件材料按照重量份计由以下成分制成：丁腈橡胶80-90份、聚二甲基硅氧烷25-35份、环氧化聚酰胺树脂20-30份、聚乙烯醇15-20份、聚乙烯亚胺10-15份、羧甲基纤维素10-15份、氧化锌5-7份、抗静电剂2-3份、硬脂酸3.5-4.5份、硫磺1.5-2.0份、无机填料5-7份、表面活性剂0.3-0.5份、硫化促进剂0.2-0.4份、防老剂0.1-0.3份、水适量；
其中抗静电剂的添加方法为：将聚二甲基硅氧烷、环氧化聚酰胺树脂、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和水加入到反应器中，加热，搅拌使之溶解，缓慢升温至70-80℃，将抗静电剂加入到反应器中，混合均匀后在220-250℃、0.8-1.2MPa下加热固化2-3小时。
2.如权利要求1所述一种抗静电橡胶密封件材料，其特征在于，所述的橡胶材料硫化工艺条件为：硫化温度为180-190℃，压力为8-10MPa，硫化时间为20-30分钟。
3.如权利要求1所述一种抗静电橡胶密封件材料，其特征在于，所述的防老剂按照质量百分比计含有以下成分：苯乙烯化苯酚占25-30%、4-甲基-6叔丁基苯酚占10-20%、硅酸铅5-10%、二月桂酸二丁基锡占5-10%、硫代二丙酸月桂醇酯占5-10%、剩余为亚磷酸二苯基辛基酯。
4.如权利要求1所述一种抗静电橡胶密封件材料，其特征在于，所述抗静电剂按照质量百分比计含有以下成分：二月桂基磷酸酯钠占35-45%、十二烷基二甲基季铵乙内盐占25-35%、剩余为二脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。
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|---|---|---|---|---|
| CN108864460A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-23 | 浙江清华柔性电子技术研究院 | 抗静电硅橡胶的制备方法 |
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2017
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