CN108250591A

CN108250591A - 一种高寿命epdm泵阀体材料

Info

Publication number: CN108250591A
Application number: CN201810071166.0A
Authority: CN
Inventors: 利子珑
Original assignee: Dongguan City Du Te Rubber Products Co Ltd
Current assignee: Dongguan City Du Te Rubber Products Co Ltd
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2018-07-06

Abstract

一种高寿命EPDM泵阀体材料，涉及材料领域。本发明一种高寿命EPDM泵阀体材料，通过将原料在密炼机中二段升温塑炼后在开炼机中混炼而成，所述原料由乙丙橡胶、炭黑、白炭黑、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂组成。本发明目的在于将橡胶配方中部分炭黑填充改用纳米级别的白炭黑替代，由于纳米白炭黑颗粒小，与其他材料混炼化学交联后，橡胶分子网状结构织密性更好，可以提高橡胶材料的抗拉强度，提升其抗曲挠能力，延长制品使用寿命。其制备方法相比直接在密炼机或开炼机中混炼，可以获得配合剂分散更均匀的胶料，从而使橡胶制品的质量提高。

Description

一种高寿命EPDM泵阀体材料

技术领域

本发明涉及材料领域，特别涉及一种高寿命EPDM泵阀体材料。

背景技术

密封件是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件。密封件可以分为静态密封件和动态密封件，静态密封指的是密封件与其密封的装置室是相对固定的，而动态密封则是相对运动的，比如阀泵的密封件通常会设有不断往复运动的动态密封件。

传统的EPDM（三元乙丙橡胶）橡胶配方主要采用炭黑填充,而且EPDM材料本身的特性是不耐磨，所以将EPDM材料用于制作动态密封件（如O-Ring），在动态密封件往复运动的过程中通常有掉粉导致发生泄露的问题，上述动态密封件通常使用寿命短，功能提前失效。

发明内容

本发明目的在于提供一种高寿命EPDM泵阀体材料，以解决现有技术中橡胶制品表面的摩擦力大，在橡胶制品动态使用中的耐磨性差，制品使用寿命低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高寿命EPDM泵阀体材料，通过将原料在密炼机中二段升温塑炼后在开炼机中混炼而成，所述原料由乙丙橡胶、炭黑、纳米白炭黑、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂组成。

进一步的，所述原料的重量百分比含量为：乙丙橡胶30~33%、炭黑2~3%、纳米白炭黑32~35%、增塑剂25~30%、活化剂1.5~2.5%、硫化剂0.5~1.0%、促进剂0.5~1.5%。

一方面，所述白炭黑由石墨纤维部分代替。所述原料的重量百分比含量为：乙丙橡胶30~33%、炭黑2~3%、纳米白炭黑22~25%、石墨纤维8-10%、增塑剂25~30%、活化剂1.5~2.5%、硫化剂0.5~1.0%、促进剂0.5~1.5%。

其中，常见的动态密封件为O形圈（O-Ring），通常由EPDM橡胶材料制成，O形圈在使用过程中需要不断运动，会不断受到外界的剪切应力，从而造成不可恢复的扭曲及变形。经测试发现，将O形圈的橡胶材料中的石墨颗粒替换为石墨纤维，可以有效的提高橡胶材料的抗剪切强度，防止O项圈在使用过程中出现不可逆的扭曲及变形而导致失效。

另一方面，所述原料还包括环氧葵花油。其中，环氧葵花油作为增塑剂加入橡胶材料中，不仅提高了橡胶材料的柔韧性，而且环氧葵花油在添加到橡胶材料中后，具有持续的渗出特性，会在橡胶材料表面产生一层油膜。当这种橡胶材料被用于动态密封O形圈时，其产生的油膜可以提高动态密封件的密封性能，同时还进一步减小了动态密封O形圈和工件表面的摩擦力，降低了橡胶材料表面因过度磨损导致失效的可能性。

高寿命EPDM泵阀体材料可以采用以下方法制备，将乙丙生胶投入密炼机，升温至75度塑炼10分钟，然后同时投入炭黑、纳米白炭黑，升温至85度密炼20分钟，加入增塑剂再密炼10分钟，密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，开炼机混炼的过程依次为包辊形成胶料，待胶料包辊后加入活化剂、硫化剂、促进剂，之后进行翻炼使胶料和配合剂均匀分散，混炼结束后打卷及打三角包各3次，出片冷却，制得高寿命EPDM泵阀体材料。

高寿命EPDM泵阀体材料的制备方法采用了先在密炼机中二段升温塑炼，之后在开炼机中混炼的方法，相比直接在密炼机或开炼机中混炼，可以获得配合料分散更均匀的胶料，从而使最终获得的橡胶材料制品质量提高。

在本发明的另一个实施例中，投入炭黑、纳米白炭黑的同时投入石墨纤维，并升温至85度密炼20分钟。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明将橡胶配方中部分炭黑填充改用纳米级别的白炭黑替代，由于纳米白炭黑颗粒小，与其他材料混炼化学交联后，橡胶分子网状结构织密性更好，可以提高橡胶材料的抗拉强度，提升其抗曲挠能力，延长制品使用寿命。

（2）通过在橡胶材料中加入环氧葵花油，获得了摩擦系数更小，密封性能更高的橡胶材料。

（3）采用二段升温密炼以及密炼后开炼机中混炼的方式，显著提高了由橡胶材料制得的橡胶制品的质量。

具体实施方式

本发明提供了一种高寿命EPDM泵阀体材料，该材料主要用于泵阀体密封件的制作，特别是动态密封件。下面将结合实施例对高寿命EPDM泵阀体材料的制备方法作更详细的说明。

实施例1

取乙丙生胶1KG投入密炼机，密炼机温度升温至75度塑炼10分钟

，同时投入N774炭黑80g、白炭黑1050g，升温至85度密炼20分钟，加入环氧葵花油832g，继续密炼10分钟密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，混炼过程中，待胶料包辊后加入活化剂57g、硫化剂16.3g、促进剂28.5g，混炼完成后，打卷及打三角包各3次，依工单要求将开炼机挡板调30cm，辊筒间距调至3.0，出片制得纳米白炭黑填充EPDM泵阀体材料。

实施例2

取乙丙生胶1KG投入密炼机，密炼机温度升温至75度塑炼10分钟

，同时投入N774炭黑150g、白炭黑980g，升温至85度密炼20分钟，加入环氧葵花油832g，继续密炼10分钟密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，混炼过程中，待胶料包辊后加入活化剂57g、硫化剂16.3g、促进剂28.5g，混炼完成后，打卷及打三角包各3次，依工单要求将开炼机挡板调30cm，辊筒间距调至3.0，出片制得纳米白炭黑填充EPDM泵阀体材料。

实施例3

取乙丙生胶1KG投入密炼机，密炼机温度升温至75度塑炼10分钟

，同时投入N774炭黑58g、白炭黑1072g，升温至85度密炼20分钟，加入环氧葵花油832g，继续密炼10分钟密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，混炼过程中，待胶料包辊后加入活化剂57g、硫化剂16.3g、促进剂28.5g，混炼完成后，打卷及打三角包各3次，依工单要求将开炼机挡板调30cm，辊筒间距调至3.0，出片制得纳米白炭黑填充EPDM泵阀体材料。

实施例4

取乙丙生胶1KG投入密炼机，密炼机温度升温至75度塑炼10分钟

，同时投入N774炭黑80g、白炭黑775g、石墨纤维275g，升温至85度密炼20分钟，加入环氧葵花油832g，继续密炼10分钟密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，混炼过程中，待胶料包辊后加入活化剂57g、硫化剂16.3g、促进剂28.5g，混炼完成后，打卷及打三角包各3次，依工单要求将开炼机挡板调30cm，辊筒间距调至3.0，出片制得纳米白炭黑填充EPDM泵阀体材料。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种高寿命EPDM泵阀体材料，其特征在于，所述高寿命EPDM泵阀体材料通过将原料在密炼机中二段升温塑炼后在开炼机中混炼而成，所述原料成分为：乙丙橡胶、炭黑、纳米白炭黑、增塑剂、活化剂、硫化剂、促进剂。

2.根据权利要求1所述的高寿命EPDM泵阀体材料，其特征在于，所述原料的重量百分比含量为：乙丙橡胶30~33%、炭黑2~3%、纳米白炭黑32~35%、增塑剂25~30%、活化剂1.5~2.5%、硫化剂0.5~1.0%、促进剂0.5~1.5%。

3.根据权利要求1所述的高寿命EPDM泵阀体材料，其特征在于，由石墨纤维代替部分白炭黑。

4.根据权利要求3所述的高寿命EPDM泵阀体材料，其特征在于，所述原料的重量百分比含量为：乙丙橡胶30~33%、炭黑2~3%、纳米白炭黑22~25%、石墨纤维8-10%、增塑剂25~30%、活化剂1.5~2.5%、硫化剂0.5~1.0%、促进剂0.5~1.5%。

5.根据权利要求1-4任一所述的高寿命EPDM泵阀体材料，其特征在于，所述增塑剂为环氧葵花油。

6.一种如权利要求1-2、5任一所述的高寿命EPDM泵阀体材料的制备方法，其特征在于，将乙丙生胶投入密炼机，升温至75度塑炼10分钟，然后同时投入炭黑、纳米白炭黑，升温至85度密炼20分钟，加入增塑剂再密炼10分钟，密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，开炼机混炼的过程依次为包辊形成胶料，待胶料包辊后加入活化剂、硫化剂、促进剂，之后进行翻炼使胶料和配合剂均匀分散，混炼结束后打卷及打三角包各3次，出片冷却，制得高寿命EPDM泵阀体材料。

7.一种如权利要求3-5任一所述的高寿命EPDM泵阀体材料的制备方法，其特征在于，将乙丙生胶投入密炼机，升温至75度塑炼10分钟，然后同时投入炭黑、纳米白炭黑、石墨纤维，升温至85度密炼20分钟，加入增塑剂再密炼10分钟，密炼完成后送上开炼机出片冷却，常温冷却30分钟后投入开炼机混炼5分钟，开炼机混炼的过程依次为包辊形成胶料，待胶料包辊后加入活化剂、硫化剂、促进剂，之后进行翻炼使胶料和配合剂均匀分散，混炼结束后打卷及打三角包各3次，出片冷却，制得高寿命EPDM泵阀体材料。