CN108117677A - 一种耐磨密封胶垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 50~60份、氯丁橡胶W 40~50份、辛基化二苯胺2~4份、二烯丙基对苯二胺1~5份、高活性MgO 2~6份、ZnO 3~7份、硬脂酸0.3~0.7份、低分子量聚乙烯1~5份、二硫化钼润滑剂8~12份、ISAF N220 30~50份、HAF N330 10~15份、WB212 9~11份、环烷类操作油4~6份、ETU 0.5~1.5份、TMTD 0.3~0.7份、硫磺0.8~1.2份。该耐磨密封胶垫具有磨耗低、使用寿命长的优点。

Description

一种耐磨密封胶垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及密封胶垫技术领域，具体为一种耐磨密封胶垫及其制备方法。
背景技术
密封是一项复杂的技术，在对密封技术研究的过程中，应注重对密封材料和密封结构的研究。密封垫是一种用于机械、管道等内部使其密封的组件，在日常生活中等应用极为广泛。密封垫多用于管道等的接口处，由于管道或者机械中，接口的密封依赖于密封垫，因此密封垫的质量和材料尤为重要，特别是由于机械或者设备经常处于震动状态，容易增加密封胶垫的磨损，因此，如何降低密封胶垫的磨耗变的尤为重要。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种耐磨密封胶垫及其制备方法，具体为一种成本低、配合剂用量少、生产过程安全的耐磨密封胶垫，该耐磨密封胶垫具有磨耗低、使用寿命长的优点。上述耐磨密封胶垫的制备方法如下：
一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 50~60份、氯丁橡胶W 40~50份、辛基化二苯胺 2~4份、二烯丙基对苯二胺 1~5份、高活性MgO 2~6份、ZnO 3~7份、硬脂酸0.3~0.7份、低分子量聚乙烯 1~5份、二硫化钼润滑剂 8~12份、ISAF N220 30~50份、HAFN330 10~15份、WB212 9~11份、环烷类操作油 4~6份、ETU 0.5~1.5份、TMTD 0.3~0.7份、硫磺0.8~1.2份。
优选的，耐磨密封胶垫包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 52~58份、氯丁橡胶W 42~48份、辛基化二苯胺 2.5~3.5份、二烯丙基对苯二胺 2~4份、高活性MgO 3~5份、ZnO 4~6份、硬脂酸0.4~0.6份、低分子量聚乙烯 2~4份、二硫化钼润滑剂 9~11份、ISAF N220 35~45份、HAF N330 11~14份、WB212 9.5~10.5份、环烷类操作油 4.5~5.5份、ETU 0.7~1.3份、TMTD 0.4~0.6份、硫磺0.9~1.1份。
优选的，耐磨密封胶垫包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 55份、氯丁橡胶W45份、辛基化二苯胺3份、二烯丙基对苯二胺 3份、高活性MgO 4份、ZnO 5份、硬脂酸0.5份、低分子量聚乙烯 3份、二硫化钼润滑剂 10份、ISAF N220 40份、HAF N330 13份、WB212 10份、环烷类操作油 5份、ETU 1份、TMTD 0.5份、硫磺1份。
上述耐磨密封胶垫的制备方法，步骤如下：
（1）用无促进剂的氯丁橡胶TW清洗密炼机内部，保持密炼机内部清洁；然后对氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W分别切块，将切块后的氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W投入密炼机中塑练，塑练后，停放24~32小时，获得塑练胶，其中，塑练温度为150~170℃，时间为8~10min；优选的，停放时间均为28小时，塑练温度为160℃，时间为9min；
（2）将步骤（1）获得的塑练胶投入密炼机，然后依次投入辛基化二苯胺、二烯丙基对苯二胺、高活性MgO、ZnO、硬脂酸、低分子量聚乙烯、二硫化钼润滑剂、ISAF N220、HAF N330、WB212和环烷类操作油，混炼后，下片冷却，停放24~32小时，获得母胶，其中，混炼温度为70~80℃，时间为13~17min；优选的，停放时间均为28小时，混炼温度为75℃，时间为15min；
（3）将步骤（2）获得的母胶投入密炼机中，然后投入ETU、TMTD进行混炼，然后投入硫磺，翻炼后下片，获得胶料，停放24~32小时待用，其中，混炼温度为60~70℃，时间为10~12min；优选的，停放时间均为28小时，混炼温度为65℃，时间为11min；
（4）将步骤（3）中硫化后的胶料投入挤出机挤成胶条，然后将挤出的胶条入模成型，获得密封胶垫。
在密封胶垫的生产中，密封胶垫的原料、配合剂及生产工艺不同对其本身的耐磨性会产生不同的影响。在耐磨密封胶垫中，选用氯丁橡胶作为生胶原料，这是因为氯丁橡胶本身不仅具有大部分通用橡胶的一般性能，还具有耐油、耐老化、耐磨等突出的特性，且由于不同品级的氯丁橡胶本身特有的磨耗特性不同，因此，选用氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W混合使用，在保证密封胶垫在磨耗低的前提下，可有效节约成本；填料在密封胶垫的配合剂中具有至关重要的作用，只有加入适当的填料，才能使密封胶垫达到适宜的硬度、强度等特性，本发明中，将ISAF N220和HAF N330混合使用，能够有效提高密封胶垫的耐磨性；由于硫化程度对磨耗的影响很大，因此，本发明提供将ETU和TMTD与硫磺配合使用，提高密封胶垫生产过程中的硫化程度，从而降低磨耗，提高密封胶垫的耐磨性；WB212作为ISAF N220和HAFN330的分散剂，可有效提高ISAF N220和HAF N330的分散均匀性，使胶料在密炼机中分散均匀，降低耐磨性；通过选用二硫化钼润滑剂，降低胶料的摩擦系数，从而降低磨耗。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、将氯丁橡胶TW 55份、氯丁橡胶W 45份混合使用，使密封胶垫具有磨耗低、成本低的优点。
2、将ISAF N220 40份、HAF N330 13的混合使用，可有效降低胶料的磨耗，提高胶料的耐磨性。
3、选用ETU和TMTD混合的硫化促进体系，可有效提高硫化程度，从而提高耐磨性。
4、通过选用WB212，提高ISAF N220和 HAF N330的分散均匀性，提高胶料的耐磨性。
5、通过添加二硫化钼润滑剂，降低胶料的摩擦系数，从而降低磨耗。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下，可以对本发明的技术方案细节进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 55份、氯丁橡胶W 45份、辛基化二苯胺3份、二烯丙基对苯二胺 3份、高活性MgO 4份、ZnO 5份、硬脂酸0.5份、低分子量聚乙烯 3份、二硫化钼润滑剂 10份、ISAF N220 40份、HAF N330 13份、WB212 10份、环烷类操作油 5份、ETU 1份、TMTD 0.5份、硫磺1份。
上述耐磨密封胶垫的制备方法，步骤如下：
（1）用无促进剂的氯丁橡胶TW清洗密炼机内部，保持密炼机内部清洁；然后对氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W分别切块，将切块后的氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W投入密炼机中塑练，塑练后，停放28小时，获得塑练胶，其中，塑练温度为160℃，时间为9min；
（2）将步骤（1）获得的塑练胶投入密炼机，然后依次投入辛基化二苯胺、二烯丙基对苯二胺、高活性MgO、ZnO、硬脂酸、低分子量聚乙烯、二硫化钼润滑剂、ISAF N220、HAF N330、WB212和环烷类操作油，混炼后，下片冷却，停放28小时，获得母胶，其中，混炼温度为75℃，时间为15min；
（3）将步骤（2）获得的母胶投入密炼机中，然后投入ETU、TMTD进行混炼，然后投入硫磺，翻炼后下片，获得胶料，停放28小时待用，其中，混炼温度为65℃，时间为11min；
（4）将步骤（3）中硫化后的胶料投入挤出机挤成胶条，然后将挤出的胶条入模成型，获得密封胶垫。
对比例1：
一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 55份、氯丁橡胶W 45份、辛基化二苯胺3份、二烯丙基对苯二胺 3份、高活性MgO 4份、ZnO 5份、硬脂酸0.5份、低分子量聚乙烯 3份、二硫化钼润滑剂 10份、HAF N330 53份、WB212 10份、环烷类操作油 5份、ETU1份、TMTD 0.5份、硫磺1份。
上述耐磨密封胶垫的制备方法与实施例1的制备方法相同。
对比例2
一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 55份、氯丁橡胶W 45份、辛基化二苯胺3份、二烯丙基对苯二胺 3份、高活性MgO 4份、ZnO 5份、硬脂酸0.5份、低分子量聚乙烯 3份、二硫化钼润滑剂 10份、ISAF N220 40份、HAF N330 13份、WB212 10份、环烷类操作油 5份、ETU 1.5份、硫磺1份。
上述耐磨密封胶垫的制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例2：
一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 50份、氯丁橡胶W 50份、辛基化二苯胺 2份、二烯丙基对苯二胺 1份、高活性MgO 2份、ZnO 3份、硬脂酸0.3份、低分子量聚乙烯 1份、二硫化钼润滑剂 8份、ISAF N220 30份、HAF N330 10份、WB212 9份、环烷类操作油 4份、ETU 0.5份、TMTD 0.3份、硫磺0.8份。
上述耐磨密封胶垫的制备方法，步骤如下：
（1）用无促进剂的氯丁橡胶TW清洗密炼机内部，保持密炼机内部清洁；然后对氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W分别切块，将切块后的氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W投入密炼机中塑练，塑练后，停放24小时，获得塑练胶，其中，塑练温度为150℃，时间为10min；
（2）将步骤（1）获得的塑练胶投入密炼机，然后依次投入辛基化二苯胺、二烯丙基对苯二胺、高活性MgO、ZnO、硬脂酸、低分子量聚乙烯、二硫化钼润滑剂、ISAF N220、HAF N330、WB212和环烷类操作油，混炼后，下片冷却，停放24小时，获得母胶，其中，混炼温度为70℃，时间为17min；
（3）将步骤（2）获得的母胶投入密炼机中，然后投入ETU、TMTD进行混炼，然后投入硫磺，翻炼后下片，获得胶料，停放24小时待用，其中，混炼温度为60℃，时间为12min；
（4）将步骤（3）中硫化后的胶料投入挤出机挤成胶条，然后将挤出的胶条入模成型，获得密封胶垫。
实施例3：
一种耐磨密封胶垫，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 60份、氯丁橡胶W 50份、辛基化二苯胺 4份、二烯丙基对苯二胺 5份、高活性MgO 6份、ZnO 7份、硬脂酸0.7份、低分子量聚乙烯5份、二硫化钼润滑剂12份、ISAF N220 50份、HAF N330 15份、WB212 11份、环烷类操作油6份、ETU 1.5份、TMTD 0.7份、硫磺1.2份。
上述耐磨密封胶垫的制备方法，步骤如下：
（1）用无促进剂的氯丁橡胶TW清洗密炼机内部，保持密炼机内部清洁；然后对氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W分别切块，将切块后的氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W投入密炼机中塑练，塑练后，停放32小时，获得塑练胶，其中，塑练温度为170℃，时间为8min；
（2）将步骤（1）获得的塑练胶投入密炼机，然后依次投入辛基化二苯胺、二烯丙基对苯二胺、高活性MgO、ZnO、硬脂酸、低分子量聚乙烯、二硫化钼润滑剂、ISAF N220、HAF N330、WB212和环烷类操作油，混炼后，下片冷却，停放32小时，获得母胶，其中，混炼温度为80℃，时间为13min；
（3）将步骤（2）获得的母胶投入密炼机中，然后投入ETU、TMTD进行混炼，然后投入硫磺，翻炼后下片，获得胶料，停放28小时待用，其中，混炼温度为70℃，时间为10min；
（4）将步骤（3）中硫化后的胶料投入挤出机挤成胶条，然后将挤出的胶条入模成型，获得密封胶垫。
采用国标GB/T 1689-1998对实施例1~3和对比例1~2生产过程中的胶料的阿克隆磨耗进行测定，测定结果如下：
实施例1~3及对比例1~2的数据汇总：
注：阿克隆重磨耗条件：砂轮角度14.5°，负荷2.72kg，预磨1000次，正式磨3000次。
通过上述表格可以看出，对比例1和对比例2的磨耗相对于实施例1、实施例2和实施例3的结果明显偏高，通过对比例1可以看出，填充剂单独采用HAF N330时，阿克隆磨耗明显增大，通过对比例2可以看出，单独使用ETU，阿克隆磨耗明显增大，由此可见，将ISAF N220和HAF N330以及ETU和TMTD配合使用，可明显降低胶料的阿克隆磨耗，所以说，填充剂和促进剂的选择对密封胶垫具有至关重要的影响。

Claims (8)

1.一种耐磨密封胶垫，其特征在于，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 50~60份、氯丁橡胶W 40~50份、辛基化二苯胺 2~4份、二烯丙基对苯二胺 1~5份、高活性MgO 2~6份、ZnO 3~7份、硬脂酸0.3~0.7份、低分子量聚乙烯 1~5份、二硫化钼润滑剂 8~12份、ISAFN220 30~50份、HAF N330 10~15份、WB212 9~11份、环烷类操作油 4~6份、ETU 0.5~1.5份、TMTD 0.3~0.7份、硫磺0.8~1.2份。
2.如权利要求1所述的耐磨密封胶垫，其特征在于，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 52~58份、氯丁橡胶W 42~48份、辛基化二苯胺 2.5~3.5份、二烯丙基对苯二胺 2~4份、高活性MgO 3~5份、ZnO 4~6份、硬脂酸0.4~0.6份、低分子量聚乙烯 2~4份、二硫化钼润滑剂9~11份、ISAF N220 35~45份、HAF N330 11~14份、WB212 9.5~10.5份、环烷类操作油 4.5~5.5份、ETU 0.7~1.3份、TMTD 0.4~0.6份、硫磺0.9~1.1份。
3.如权利要求2所述的耐磨密封胶垫，其特征在于，包括下述重量份数的组份：氯丁橡胶TW 55份、氯丁橡胶W 45份、辛基化二苯胺3份、二烯丙基对苯二胺 3份、高活性MgO 4份、ZnO 5份、硬脂酸0.5份、低分子量聚乙烯 3份、二硫化钼润滑剂 10份、ISAF N220 40份、HAFN330 13份、WB212 10份、环烷类操作油 5份、ETU 1份、TMTD 0.5份、硫磺1份。
4.如权利要求1-3任一项所述的耐磨密封胶垫的制备方法，其特征在于，该制备方法的步骤如下：
（1）用无促进剂的氯丁橡胶TW清洗密炼机内部，保持密炼机内部清洁；然后对氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W分别切块，将切块后的氯丁橡胶TW和氯丁橡胶W投入密炼机中塑练，塑练后，停放24~32小时，获得塑练胶，其中，塑练温度为150~170℃，时间为8~10min；
（2）将步骤（1）获得的塑练胶投入密炼机，然后依次投入辛基化二苯胺、二烯丙基对苯二胺、高活性MgO、ZnO、硬脂酸、低分子量聚乙烯、二硫化钼润滑剂、ISAF N220、HAF N330、WB212和环烷类操作油，混炼后，下片冷却，停放24~32小时，获得母胶，其中，混炼温度为70~80℃，时间为13~17min；
（3）将步骤（2）获得的母胶投入密炼机中，然后投入ETU、TMTD进行混炼，然后投入硫磺，翻炼后下片，获得胶料，停放24~32小时待用，其中，混炼温度为60~70℃，时间为10~12min；
（4）将步骤（3）中硫化后的胶料投入挤出机挤成胶条，然后将挤出的胶条入模成型，获得密封胶垫。
5.如权利要求4所述的耐磨密封胶垫的制备方法，其特征在于，在步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中，停放时间均为28小时。
6.如权利要求4所述的耐磨密封胶垫的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，塑练温度为160℃，时间为9min。
7.如权利要求4所述的耐磨密封胶垫的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，混炼温度为75℃，时间为15min。
8.如权利要求4所述的耐磨密封胶垫的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，混炼温度为65℃，时间为11min。
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