CN107513192A - 一种新型堵漏密封剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型堵漏密封剂及其制备方法，在带压密封作业过程中新密封剂具有适用范围广，价格低廉的特点。本发明提供的一种新型堵漏密封剂含有以下重量份的组分：丁腈橡胶90‑100，白炭黑15‑25，滑石粉8‑12，碳素纤维10‑30，二辛酯10‑20，三氧化二锑10‑20，氧化镁5‑10，氧化锌5‑8，古马隆5‑8，偶联剂2‑3，硫磺粉1‑3，防老剂2‑3，硬脂酸1‑3，石蜡1‑2，促进剂CZ 0.5‑1，防焦剂CTP 0.3‑0.5。本发明提供的堵漏密封剂的优点在于1、对酸碱泄漏介质具有良好的耐腐蚀性能。2、流动性适中，容易流到密封空腔的各个角落。3、有效减少跑胶冒胶的情况少。4、密封剂具有阻燃性。5、该密封剂的组分价格便宜。

Description

一种新型堵漏密封剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型堵漏密封剂及其制备方法，在带压密封作业过程中新密封剂具有适用范围广，价格低廉的特点。
背景技术
不停车带温带压堵漏技术起源于19世纪20年代初的美国，我国由于安全生产及效益的需要，于20世纪80年代开始由中国石化总公司的研究机构吸收引进了“带压堵漏”技术，并在其基础上进行消化应用，在实践中自行研制开发了堵漏密封剂、液压泵和注胶枪等。
密封剂作为带压堵漏的主要材料，关系着堵漏的施工质量和成本。然而目前国内堵漏密封剂的研发并没有跟上相应行业发展的步伐，市场上密封剂产品种类繁杂混乱，功能重复、价格昂贵且质量良莠不齐。为了提高带压堵漏施工的一次成功率，降低作业成本，迫切需要研发一种通用性强、价格低廉的堵漏密封剂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种高新型堵漏密封剂及其制备方法。本发明提供的新型堵漏密封剂采用丁腈橡胶为主体材料，并通过白炭黑、氧化镁、氧化锌、碳素纤维、滑石粉、古马隆等组分对其进行改性，通过一定的橡胶加工工艺，得到一种通用性强，价格低廉的堵漏密封剂。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
所述新型堵漏密封剂含有以下重量份的组分：
优选重量份为
各功能特性如下表所示：
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸醋偶联剂的混合物，其重量比为8：0.5-2：0.5-1。在特殊的偶联剂作用下，丁腈橡胶分子形成空间结构的交叉联接，而非平面交叉联接，使产品性能更稳定，因此配合碳素纤维短切丝的加入，在不影响性能的情况下，大大降低了碳素纤维的用量。
优选的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂为四硫化双三乙氧基丙基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
优选的，所述钛酸酯偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯。
上述新型堵漏密封剂的制备方法，包括以下步骤：
S1将丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将除了促进剂CZ和硫磺粉之外的各组分，与丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；
S3把促进剂CZ和硫磺粉放入步骤S2中的混合橡胶，混炼30～40分钟，放置12小时，制得混炼橡胶；在放置12小时之前，可以先将混炼橡胶切成条状，方便挤出机进料。
S4成型。
其中，所述步骤S4中成型的方法为控制橡胶挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，步骤S3中的混炼橡胶缓慢加入挤出机的进料口，挤出柱状密封剂，并均匀切成小段，成圆柱型。尺寸控制在直径20mm(±1.0)，长度90mm(±3.0)。最后包装成为成品。
1、与国内其他适用范围相似的密封剂配方的成品进行，本配方的成品具有以下性能特点：
2、与国内其他适用范围相似的密封剂相比，本配方增加了硬脂酸、二辛酯等组分，有利于密封剂的生产加工，增强了注剂过程中密封剂的流动性，使之更容易流到密封空腔的各个角落。
3、组分中加入了碳素纤维短切丝，配合特殊的偶联剂的配方不仅能提高密封剂的耐温和耐介质性能，还能在夹具吻合间隙超差时阻挡密封剂从间隙挤出，并提高密封胶层强度性能，有效减少跑胶冒胶的情况。但相比类似密封剂，本配方大大减少了碳素纤维的用量，对耐温和耐介质性能却没有影响，但减少碳素纤维的用量却能大大降低密封剂的制作成本近30％。
4、注剂后密封体系内的密封剂整体结构相比其他类似密封剂更加致密、填充和固化成型质量更好。完全固化转为弹性体后，其抗拉伸和抗撕裂性能相比提升20％以上，能更加有效的承载泄漏介质的压力，保持密封空腔的密封比压，保证带压密封堵漏施工的成功率。
附图说明
图1为本发明制得的新型密封剂的成品。
具体实施方式
以下结合具体实例进一步说明本发明。
硅烷偶联剂：SI69山东省宁津县浩润科技有限公司
钛酸酯偶联剂：三异硬酯酸钛酸异丙酯湖北鑫鸣泰化学有限公司
实施例1
S1将100份重量份的丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将白炭黑20份重量份，滑石粉10份重量份，碳素纤维10份重量份，二辛酯10份重量份，三氧化二锑10份重量份，氧化镁5份重量份，氧化锌5份重量份，古马隆5份重量份，偶联剂3份重量份，防老剂(2246)2.5份重量份，硬脂酸2份重量份，石蜡1份重量份，防焦剂CTP0.3份重量份与缩炼过的丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；其中偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸醋偶联剂的混合物，其重量比为8：2：1。
S3把促进剂CZ 1份重量份和硫磺粉3份重量份放入步骤S2中制得的混合橡胶，混炼30～40分钟，制得混炼好的密封剂。
S4将混炼好的密封剂原料切割成条状，放置14小时；
S5开启挤出机，控制挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，缓慢加入挤出机的进料口；
S6由挤出机挤出柱状密封剂，经过多次挤出试验，确定挤出机机头的挤出孔直径为12mm，则正好可以得到直径约20mm的密封剂。按要求切成均匀小段，尺寸控制在直径20mm(±1.0)，长度90mm(±3.0)；
S7包装成为堵漏密封剂成品。
实施例2
S1将100份重量份的丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将白炭黑20份重量份，滑石粉10份重量份，碳素纤维10份重量份，二辛酯10份重量份，三氧化二锑10份重量份，氧化镁5份重量份，氧化锌5份重量份，古马隆5份重量份，偶联剂3份重量份，防老剂(2246)2.5份重量份，硬脂酸2份重量份，石蜡1份重量份，防焦剂CTP0.3份重量份与缩炼过的丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；其中偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸醋偶联剂的混合物，其重量比为8：0.5：0.5。
S3把促进剂CZ 1份重量份和硫磺粉3份重量份放入步骤S2中制得的混合橡胶，混炼30～40分钟，制得混炼好的密封剂。
S4将混炼好的密封剂原料切割成条状，放置14小时；
S5开启挤出机，控制挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，缓慢加入挤出机的进料口；
S6由挤出机挤出柱状密封剂，经过多次挤出试验，确定挤出机机头的挤出孔直径为12mm，则正好可以得到直径约20mm的密封剂。按要求切成均匀小段，尺寸控制在直径20mm(±1.0)，长度90mm(±3.0)；
S7包装成为堵漏密封剂成品。
实施例3
S1将100份重量份的丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将白炭黑20份重量份，滑石粉10份重量份，碳素纤维10份重量份，二辛酯10份重量份，三氧化二锑10份重量份，氧化镁5份重量份，氧化锌5份重量份，古马隆5份重量份，硅烷偶联剂3份重量份，防老剂(2246)2.5份重量份，硬脂酸2份重量份，石蜡1份重量份，防焦剂CTP 0.3份重量份与缩炼过的丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；
S3把促进剂CZ 1份重量份和硫磺粉3份重量份放入步骤S2中制得的混合橡胶，混炼30～40分钟，制得混炼好的密封剂。
S4将混炼好的密封剂原料切割成条状，放置14小时；
S5开启挤出机，控制挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，缓慢加入挤出机的进料口；
S6由挤出机挤出柱状密封剂，经过多次挤出试验，确定挤出机机头的挤出孔直径为12mm，则正好可以得到直径约20mm的密封剂。按要求切成均匀小段，尺寸控制在直径20mm(±1.0)，长度90mm(±3.0)；
S7包装成为堵漏密封剂成品。
实施例4
S1将100份重量份的丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将白炭黑20份重量份，滑石粉10份重量份，碳素纤维10份重量份，二辛酯10份重量份，三氧化二锑10份重量份，氧化镁5份重量份，氧化锌5份重量份，古马隆5份重量份，偶联剂3份重量份，防老剂(2246)2.5份重量份，硬脂酸2份重量份，石蜡1份重量份，防焦剂CTP0.3份重量份与缩炼过的丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；其中偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸醋偶联剂的混合物，其重量比为9：0.5：0.5。
S3把促进剂CZ 1份重量份和硫磺粉3份重量份放入步骤S2中制得的混合橡胶，混炼30～40分钟，制得混炼好的密封剂。
S4将混炼好的密封剂原料切割成条状，放置14小时；
S5开启挤出机，控制挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，缓慢加入挤出机的进料口；
S6由挤出机挤出柱状密封剂，经过多次挤出试验，确定挤出机机头的挤出孔直径为12mm，则正好可以得到直径约20mm的密封剂。按要求切成均匀小段，尺寸控制在直径20mm(±1.0)，长度90mm(±3.0)；
S7包装成为堵漏密封剂成品。
实施例5
S1将100份重量份的丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将白炭黑20份重量份，滑石粉10份重量份，碳素纤维10份重量份，二辛酯10份重量份，三氧化二锑10份重量份，氧化镁5份重量份，氧化锌5份重量份，古马隆5份重量份，偶联剂3份重量份，防老剂(2246)2.5份重量份，硬脂酸2份重量份，石蜡1份重量份，防焦剂CTP0.3份重量份与缩炼过的丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；其中偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸醋偶联剂的混合物，其重量比为7：2：1。
S3把促进剂CZ 1份重量份和硫磺粉3份重量份放入步骤S2中制得的混合橡胶，混炼30～40分钟，制得混炼好的密封剂。
S4将混炼好的密封剂原料切割成条状，放置14小时；
S5开启挤出机，控制挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，缓慢加入挤出机的进料口；
S6由挤出机挤出柱状密封剂，经过多次挤出试验，确定挤出机机头的挤出孔直径为12mm，则正好可以得到直径约20mm的密封剂。按要求切成均匀小段，尺寸控制在直径20mm(±1.0)，长度90mm(±3.0)；
S7包装成为堵漏密封剂成品。
测试结果
根据2011年国家颁布实施的GB/T26556-2011《承压设备带压密封剂技术条件》标准中对堵漏密封剂的性能和指标要求，由权威检测机构对实施例1中制得的密封剂性能进行了检测，结果如下：
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种新型堵漏密封剂，其特征在于，所述新型堵漏密封剂含有以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的新型堵漏密封剂，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸醋偶联剂的混合物，其重量比为8：0.5-2：0.5-1。
3.根据权利要求1所述的新型堵漏密封剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为四硫化双三乙氧基丙基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的新型堵漏密封剂，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯。
5.根据权利要求1所述的新型堵漏密封剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将丁腈橡胶进行均匀炼胶，炼胶完成后放置24小时；
S2将除了促进剂CZ和硫磺粉之外的各组分，与丁腈橡胶混合均匀制成混合橡胶；
S3把促进剂CZ和硫磺粉放入步骤S2中的混合橡胶，混炼30～40分钟，放置12小时，制得混炼橡胶；
S4成型。
6.根据权利要求1所述的新型堵漏密封剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中成型的方法为控制橡胶挤出机内部温度和机头温度在40～50℃之间，待机器运行平稳、温度波动小后，步骤S3中的混炼橡胶缓慢加入挤出机的进料口，挤出柱状密封剂，并均匀切成小段，成圆柱型。
7.根据权利要求6所述的新型堵漏密封剂的制备方法，其特征在于，所述圆柱型的尺寸为直径20mm±1.0mm，长度90mm±3.0mm。
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