CN108276628A - 气柜橡胶密封膜胶料组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了气柜橡胶密封膜胶料组合物及其制备方法，涉及一种橡胶胶料组合物及其制备技术领域，该组合物是把氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度，把PVC进行增塑膨润处理，把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混；然后再把补强剂、硫化剂、软化剂等助剂按重量百分比加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼而成。本发明的胶料组合物具有优异的气密性、耐候性与耐寒性。

Description

气柜橡胶密封膜胶料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶胶料组合物及其制备方法技术领域，具体涉及气柜橡胶密封膜胶料组合物及其制备方法。
背景技术
目前国内生产气柜橡胶密封膜主要采用丁腈橡胶，经过塑炼，密炼，与PVC的共混，压延硫化等几十道工序加工而成的。气柜橡胶密封膜能否具备优异的气密性、耐臭氧性、耐硫化氢气体腐蚀性、耐候性、耐芳香烃溶剂性，主要取决于胶种和胶料的配方。橡胶部件除要求耐油外，还需具有良好的耐热、耐高温、高压、耐氧等特性，而普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求，尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代，但氟橡胶加工工艺很难操作，我们发明了利用饱和的氢化丁腈橡胶为主体材料来生产橡胶密封膜。
中国发明专利申请，一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜及其制备方法，申请号：200910184912.8，其公开了一种用于石化行业储气柜的橡胶密封膜及其制备方法，采用新型特种材料-氢化丁腈橡胶为主要组分，将其塑炼，达到规定的可塑度；再把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混；然后再把氧化锌、硬酯酸等组分按重量百分比加入共混料中在密闭式炼胶机进行混炼；按重量百分比加入硫化剂，薄通下片制成胶料；采用常规压延工序，在帘布上进行双面擦胶制成橡胶密封膜。其具有优异的气密性、耐臭氧性、耐硫化氢气体腐蚀性、耐芳香烃溶剂性，满足气柜橡胶密封膜产品在使用过程中的动态屈挠性能、抗撕裂性能、耐磨性能的相关要求。但是其还存在因材料配比不合理带来的产品耐候性不好和耐寒性能欠佳等缺点。
耐寒性：就是指产品在较低的环境下保持很好的弹性，不脆裂，能承受低温性能。
耐候性：强调的是产品的耐老化性能，使用寿命长，就是耐天候。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制作大型燃气储气柜密封膜的胶料组合物，以解决现有技术中存在的问题。用本发明的这种胶料组合物制作的气柜橡胶密封膜应具有优良的耐热老化性能、耐天候性、耐硫化氢气体腐蚀性和耐化学药品，而且价格适中。用氢化丁腈橡胶来生产气柜密封膜技术先进，工艺可靠，提高了产品的安全性。保证产品在复杂的介质中具有较高的使用性能和优异的阻燃防火性能，产品耐候性与耐寒性优异,使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供一种上述组合物的制备方法。
气柜橡胶密封膜胶料组合物，按重量百分比该组合物由以下组分组成：
作为本发明的进一步的改进，补强剂选用炭黑或白炭黑，优选N550炭黑或N330炭黑，含量为10％-18％。
作为本发明的进一步的改进，硫化剂选用进口的无味DCP，优选含量为1％-3％。
作为本发明的进一步的改进，软化剂选用邻苯二甲酸二辛酯或TOTM。
作为本发明的进一步的改进，活性剂选用沉淀法氧化锌、硬脂酸。
氧化锌：分子式是ZnO。外观白色粉未，相对密度5.6。配入橡胶后能增加促进剂活性，从而减少促进剂用量或缩短硫化时间。提高硫化程度。它既是活性剂，又可以补强作用。
硬脂酸：分子式CH3(CH2)16COOH。白色或微黄块状物，相对密度0.9。不仅用作硫化活性剂，也可以用作增塑剂和软化剂，加入后有助于橡胶分子链断裂便于加工。
作为本发明的进一步的改进，阻燃剂选用硼酸锌、三氧化二锑、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种。
作为本发明的进一步的改进，导静电剂选用UV-531。
作为本发明的进一步的改进，耐寒增塑剂选用癸二酸二辛酯(简称DOS)或己二酸二辛酯。
制备本发明的橡胶密封膜胶料组合物的方法依次由下述步骤组成：
(1)氢化丁腈橡胶与PVC的共混：
a、PVC预膨润：PVC与氢化丁腈橡胶在共混前，进行增塑膨润处理；
b、氢化丁腈橡胶塑炼:氢化丁腈橡胶在进行共混前进行塑炼，达到规定的可塑度；
c、把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混；
(2)把氧化锌、硬酯酸、补强剂、硫化剂、填充剂、软化剂、活性剂、氧化钙、耐寒增塑剂、阻燃剂和导静电剂按重量百分比加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼。
本发明的有益效果：
本发明的胶料组合物具有优异的气密性、耐臭氧性、耐硫化氢气体腐蚀性、较好的耐候性、耐芳香烃溶剂性，满足气柜橡胶密封膜产品在使用过程中的动态屈挠性能、抗撕裂性能、耐磨性能的相关要求。
以前产品因材料配比不合理带来的产品耐候性不好和耐寒性能欠佳等缺点，针对石化尾气的复杂成分，我们进行了认真的分析。尾气中H2含量较高，而H2的分子量较小，气柜橡胶密封膜要解决的是其渗透问题。氢化丁腈橡胶的气密性较好，它的透气率很低，调整了并用PVC树脂份量。使橡胶分子的极性增强，空间位阻增大，更表现出优异的耐透气性；甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、异戊烷、正戊烷等烷烃类物质，是非极性饱和类物质，化学性质不活泼，氢化丁腈橡胶属极性橡胶，它不与烷烃物质起反应；H2S具有酸性，乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等烯烃类物质具有不饱和双键，化学性质活泼，H2S和不饱和烯烃易腐蚀橡胶制品，而氢化丁腈橡胶大分子结构中具有极性侧腈基团，具有优异的耐介质性，特别是合理并用了PVC后，它的耐介质性进一步提高。为满足制品的较长使用寿命，采用了多种性能优良的防老剂并用。对北方耐寒要求和南方高温要求，在配方中加入了氧化钙和耐寒增塑剂等助剂，可满足北方和南方的使用要求。
本发明相对于现有技术，取消了填充剂，能够提高产品抗拉强度。本发明相对于现有技术，主要组份含量作了调整，且增加了氧化钙和耐寒增塑剂，提高了产品的耐候性和耐寒性，使产品具有较宽的工作温度范围。另外，本发明取消了氯化石蜡，有利于改善环保。
具体实施方式
以下通过几种实施例和本发明制备的氢化丁腈橡胶密封膜胶料与现有技术中的氢化丁腈橡胶密封膜胶料性能对比，对本发明进一步详细说明。
实施例1
按以下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度；将PVC预膨润，进行增塑膨润处理。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。
将N550炭黑、无味DCP、邻苯二甲酸二辛酯、氧化锌、硼酸锌、DOS、氧化钙、UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼。
实施例2
按以下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度；将PVC预膨润，进行增塑膨润处理。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。
将N330炭黑、无味DCP、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸、三氧化二锑、UV-531、DOS、氧化钙加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼。
实施例3
按以下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度；将PVC预膨润，进行增塑膨润处理。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。
将白炭黑、无味DCP、TOTM、硬脂酸、氢氧化铝、DOS、UV-531、氧化钙加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼。
实施例4
按以下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度；将PVC预膨润，进行增塑膨润处理。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。
将N550炭黑、无味DCP、邻苯二甲酸二辛酯、氧化锌、DOS、氧化钙、氢氧化镁、UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼。
实施例5
按以下表1中指定的各组分含量将氢化丁腈橡胶塑炼，达到规定的可塑度；将PVC预膨润，进行增塑膨润处理。把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶共混。
将N550炭黑、无味DCP、邻苯二甲酸二辛酯、氧化锌、氢氧化铝、DOS、氧化钙、UV-531加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中进行常规混炼。
表1几种实施例中各种组分配比情况
表2 5种实施例与现有技术的性能对比
表2是表1中的5种实施例制备得到的氢化丁腈橡胶密封膜胶料与使用现有技术制备得到的氢化丁腈橡胶密封膜胶料在国家标准的条件下的性能对比，从表2可以看出，本申请中的产品脆性温度(平均值)为-50℃，要明显优于使用现有技术制备得到的产品的脆性温度-45℃，说明本发明相对于现有技术来说，具有更好的耐寒性能，另外对于热空气老化性能变化率(拉伸强度和扯断伸长率)这一指标来说，本申请中的产品的值分别为10和12，而现有技术中的值为20和21，说明本发明的产品的耐候性更好。

Claims (8)

1.气柜橡胶密封膜胶料组合物，按重量百分比该组合物由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物，其特征在于：所述补强剂选用炭黑或白炭黑。
3.根据权利要求1所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物，其特征在于：所述所述软化剂选用邻苯二甲酸二辛酯或TOTM。
4.根据权利要求1所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物，其特征在于：所述所述活性剂选用氧化锌或硬脂酸。
5.根据权利要求1所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物，其特征在于：所述所述阻燃剂选用硼酸锌、三氧化二锑、氢氧化铝或氢氧化镁其中的一种。
6.根据权利要求1所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物，其特征在于：所述所述硫化剂选用无味DCP。
7.根据权利要求1所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物，其特征在于：所述所述耐寒增塑剂选用癸二酸二辛酯或己二酸二辛酯。
8.制备权利要求1-7任意一项所述的气柜橡胶密封膜胶料组合物的方法，其特征在于，方法由下述步骤组成：
(1)氢化丁腈橡胶与PVC的共混：
a、PVC预膨润：将PVC粉料加入高速捏合机中，按一定的配方要求加入软化剂进行搅拌，在温度85度以下进行捏合膨润8min；
b、氢化丁腈橡胶塑炼:氢化丁腈橡胶在进行共混前进行塑炼，达到规定的可塑度；
c、把经增塑膨润处理PVC与经塑炼的氢化丁腈橡胶混合；
(2)再把补强剂、软化剂、活性剂、阻燃剂和导静电剂按重量百分比加入氢化丁腈橡胶与PVC的共混料中，在密闭式炼胶机进行混炼。
(3)将混炼好的胶料，在开放式炼胶机加入硫化剂，薄通下片，检测合格后，就可以进入下一道工序擦胶。
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