CN108485002A - 一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶密封件技术领域，具体为一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件及其制备方法。包括以下重量份的组分：丁腈橡胶80‑100份、氯化丁基橡胶20‑30份、改性铁矿尾砂3‑5份、倍半硅氧烷5‑8份、硫代二丙酸10‑20份、聚氟乙卤代磷酸酯20‑30份、高岭石粉15‑20份、硅铝土10‑15份、炭黑20‑30份、碳酸钙10‑15份、硫酸钡5‑10份、氟化镁5‑10份、硫化剂3‑5份、促进剂0.4‑0.8份、防老剂1‑3份、增塑剂10‑15份。所述的橡胶具有优异的耐油防腐性能，而且具有优异的耐磨、抗拉伸、抗压缩等机械性能和抗老化性能。

Description

一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶密封件技术领域，具体为一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件及其制备方法。
背景技术
橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件，其作用是用于防止泄露以及起到密封的作用。橡胶密封件是密封技术中广泛应用的一类橡胶制品。因为橡胶具有宝贵的弹性的高分子材料，较宽的温度范围，在不同介质中给予较小的应力就会产生较大的变形，这种变形可以提供接触压力，补偿泄漏间隙，达到密封的目的。然而现有技术中的橡胶密封件的耐油、耐腐蚀性能不理想，而且抗拉伸、抗压缩等物理性能较差，也容易老化。
丁腈橡胶(NBR)具有耐油性好，耐磨性高，耐热性好，粘接力强等优点，因此被广泛应用于汽车、石油、航天航空和机械等耐油密封的场合。氯化丁基橡胶具有丁基橡胶固有的所有特性，同时还具有硫化速度快、可与其他橡胶共硫化、更耐热、压缩变形小、抗拉伸、抗压缩等物理性能优异等一系列优点。
因此，研究一种能综合丁腈橡胶和氯化丁基橡胶优点，同时具有优异的耐油、耐腐蚀性能和物理性能的橡胶密封件具有重要的意义。
技术方案
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，具体技术方案如下。
一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，包括以下重量份的组分：丁腈橡胶80-100份、氯化丁基橡胶20-30份、改性铁矿尾砂3-5份、倍半硅氧烷5-8份、硫代二丙酸10-20份、聚氟乙卤代磷酸酯20-30份、高岭石粉15-20份、硅铝土10-15份、炭黑20-30份、碳酸钙10-15份、硫酸钡5-10份、氟化镁5-10份、硫化剂3-5份、促进剂0.4-0.8份、防老剂1-3份、增塑剂10-15份。本发明所用氯化丁基橡胶氯化丁基橡胶CBK-139。
作为优选，所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件包括以下重量份的组分：丁腈橡胶100份、氯化丁基橡胶20份、改性铁矿尾砂5份、倍半硅氧烷5份、硫代二丙酸10份、聚氟乙卤代磷酸酯20份、高岭石粉15份、硅铝土15份、炭黑30份、碳酸钙15份、硫酸钡5份、氟化镁10份、硫化剂3份、促进剂0.8份、防老剂1份、增塑剂15份。
作为优选，所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件包括以下重量份的组分：丁腈橡胶80份、氯化丁基橡胶30份、改性铁矿尾砂3份、倍半硅氧烷8份、硫代二丙酸10份、聚氟乙卤代磷酸酯30份、高岭石粉20份、硅铝土10份、炭黑30份、碳酸钙10份、硫酸钡10份、氟化镁10份、硫化剂5份、促进剂0.4份、防老剂2份、增塑剂10份。
作为优选，所述炭黑为快压出炭黑和热裂出炭黑的混合物。
作为优选，所述硫化剂是由3份硫磺和2份过氧化二异丙苯组成。
作为优选，所述促进剂为1份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)和0.3份二硫化四甲基秋兰姆(TT)组成的混合促进剂。
作为优选，所述防老剂为防老剂ODA。
作为优选，所述增塑剂选自聚氨酯。
作为优选，所述倍半硅氧烷是八乙烯基笼型倍半硅氧烷OVP。
本发明还公开了上述耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的制备方法，具体技术方案如下。
上述任一所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性铁矿尾砂的制备：称取铁矿尾砂15-20份、粘土2-3份、凹凸棒土8-10份、氧化锌2-3份，混合均匀后进行烧结3小时，控制温度600-650℃，粉碎，然后加入2-5份氨丙基三乙氧基硅烷、6-8份对苯二甲酸酯和1-3份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，即得到所述改性铁矿尾砂；
(2)按组成原料的重量份将丁腈橡胶、氯化丁基橡胶投入密炼机中塑炼5-8分钟，然后加入高岭石粉、硅铝土、炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氟化镁、防老剂，捏合8-10分钟，卸料，冷却到35℃以下备用；
(3)将步骤2所得物料加入到开炼机中，按重量份加入改性铁矿尾砂、倍半硅氧烷和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
(4)将步骤3所得的胶片裁成所需形状，然后用真空平板硫化机加热模具至170-180℃，然后把裁好的胶片放入模具，合模硫化10-20min后取出制品，去除边料，即得所述耐磨型防腐丁腈橡胶密封件。
有益效果
本发明所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件选用丁腈橡胶和氯化丁基橡胶作为主要组分，配合改性铁矿尾砂、倍半硅氧烷、高岭石粉、硅铝土、炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氟化镁等可显著提高橡胶耐磨性和耐油、耐腐蚀性能的原料，再加上其他原料，各组分间相互配合，使橡胶具有优异的耐油防腐性能，而且具有优异的耐磨、抗拉伸、抗压缩等机械性能和抗老化性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，包括以下重量份的组分：
丁腈橡胶100份、氯化丁基橡胶20份、改性铁矿尾砂5份、倍半硅氧烷5份、硫代二丙酸10份、聚氟乙卤代磷酸酯20份、高岭石粉15份、硅铝土15份、炭黑30份、碳酸钙15份、硫酸钡5份、氟化镁10份、硫化剂3份、促进剂0.8份、防老剂1份、增塑剂15份。
作为优选，所述炭黑为快压出炭黑和热裂出炭黑的混合物。
作为优选，所述硫化剂是由3份硫磺和2份过氧化二异丙苯组成。
作为优选，所述促进剂为1份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)和0.3份二硫化四甲基秋兰姆(TT)组成的混合促进剂。
作为优选，所述防老剂为防老剂ODA。
作为优选，所述增塑剂选自聚氨酯。
作为优选，所述倍半硅氧烷是八乙烯基笼型倍半硅氧烷OVP。
上述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性铁矿尾砂的制备：称取铁矿尾砂15份、粘土3份、凹凸棒土8份、氧化锌2份，混合均匀后进行烧结3小时，控制温度650℃，粉碎，然后加入2份氨丙基三乙氧基硅烷、6份对苯二甲酸酯和1份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，即得到所述改性铁矿尾砂；
(2)按组成原料的重量份将丁腈橡胶、氯化丁基橡胶投入密炼机中塑炼5分钟，然后加入高岭石粉、硅铝土、炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氟化镁、防老剂，捏合10分钟，卸料，冷却到35℃以下备用；
(3)将步骤2所得物料加入到开炼机中，按重量份加入改性铁矿尾砂、倍半硅氧烷和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
(4)将步骤3所得的胶片裁成所需形状，然后用真空平板硫化机加热模具至180℃，然后把裁好的胶片放入模具，合模硫化10min后取出制品，去除边料，即得所述耐磨型防腐丁腈橡胶密封件。
实施例2
一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，包括以下重量份的组分：
作为优选，所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件包括以下重量份的组分：丁腈橡胶80份、氯化丁基橡胶30份、改性铁矿尾砂3份、倍半硅氧烷8份、硫代二丙酸10份、聚氟乙卤代磷酸酯30份、高岭石粉20份、硅铝土10份、炭黑30份、碳酸钙10份、硫酸钡10份、氟化镁10份、硫化剂5份、促进剂0.4份、防老剂2份、增塑剂10份。
作为优选，所述炭黑为快压出炭黑和热裂出炭黑的混合物。
作为优选，所述硫化剂是由3份硫磺和2份过氧化二异丙苯组成。
作为优选，所述促进剂为1份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)和0.3份二硫化四甲基秋兰姆(TT)组成的混合促进剂。
作为优选，所述防老剂为防老剂ODA。
作为优选，所述增塑剂选自聚氨酯。
作为优选，所述倍半硅氧烷是八乙烯基笼型倍半硅氧烷OVP。
上述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性铁矿尾砂的制备：称取铁矿尾砂20份、粘土3份、凹凸棒土8份、氧化锌3份，混合均匀后进行烧结3小时，控制温度650℃，粉碎，然后加入4份氨丙基三乙氧基硅烷、6份对苯二甲酸酯和1份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，即得到所述改性铁矿尾砂；
(2)按组成原料的重量份将丁腈橡胶、氯化丁基橡胶投入密炼机中塑炼8分钟，然后加入高岭石粉、硅铝土、炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氟化镁、防老剂，捏合8分钟，卸料，冷却到35℃以下备用；
(3)将步骤2所得物料加入到开炼机中，按重量份加入改性铁矿尾砂、倍半硅氧烷和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
(4)将步骤3所得的胶片裁成所需形状，然后用真空平板硫化机加热模具至170℃，然后把裁好的胶片放入模具，合模硫化20min后取出制品，去除边料，即得所述耐磨型防腐丁腈橡胶密封件。
实施例3
一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，包括以下重量份的组分：丁腈橡胶90份、氯化丁基橡胶30份、改性铁矿尾砂4份、倍半硅氧烷6份、硫代二丙酸15份、聚氟乙卤代磷酸酯25份、高岭石粉18份、硅铝土13份、炭黑25份、碳酸钙12份、硫酸钡8份、氟化镁6份、硫化剂4份、促进剂0.5份、防老剂2份、增塑剂12份。本发明所用氯化丁基橡胶氯化丁基橡胶CBK-139。
作为优选，所述炭黑为快压出炭黑和热裂出炭黑的混合物。
作为优选，所述硫化剂是由3份硫磺和2份过氧化二异丙苯组成。
作为优选，所述促进剂为1份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)和0.3份二硫化四甲基秋兰姆(TT)组成的混合促进剂。
作为优选，所述防老剂为防老剂ODA。
作为优选，所述增塑剂选自聚氨酯。
作为优选，所述倍半硅氧烷是八乙烯基笼型倍半硅氧烷OVP。
上的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性铁矿尾砂的制备：称取铁矿尾砂18份、粘土2份、凹凸棒土9份、氧化锌2份，混合均匀后进行烧结3小时，控制温度650℃，粉碎，然后加入3份氨丙基三乙氧基硅烷、7份对苯二甲酸酯和2份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，即得到所述改性铁矿尾砂；
(2)按组成原料的重量份将丁腈橡胶、氯化丁基橡胶投入密炼机中塑炼7分钟，然后加入高岭石粉、硅铝土、炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氟化镁、防老剂，捏合9分钟，卸料，冷却到35℃以下备用；
(3)将步骤2所得物料加入到开炼机中，按重量份加入改性铁矿尾砂、倍半硅氧烷和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
(4)将步骤3所得的胶片裁成所需形状，然后用真空平板硫化机加热模具至180℃，然后把裁好的胶片放入模具，合模硫化10min后取出制品，去除边料，即得所述耐磨型防腐丁腈橡胶密封件。
实施例1-3所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的性能如表1所示。
表1.实施例1-3所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的性能

Claims (10)

1.一种耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，包括以下重量份的组分：丁腈橡胶80-100份、氯化丁基橡胶20-30份、改性铁矿尾砂3-5份、倍半硅氧烷5-8份、硫代二丙酸10-20份、聚氟乙卤代磷酸酯20-30份、高岭石粉15-20份、硅铝土10-15份、炭黑20-30份、碳酸钙10-15份、硫酸钡5-10份、氟化镁5-10份、硫化剂3-5份、促进剂0.4-0.8份、防老剂1-3份、增塑剂10-15份。
2.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，包括以下重量份的组分：丁腈橡胶100份、氯化丁基橡胶20份、改性铁矿尾砂5份、倍半硅氧烷5份、硫代二丙酸10份、聚氟乙卤代磷酸酯20份、高岭石粉15份、硅铝土15份、炭黑30份、碳酸钙15份、硫酸钡5份、氟化镁10份、硫化剂3份、促进剂0.8份、防老剂1份、增塑剂15份。
3.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，包括以下重量份的组分：丁腈橡胶80份、氯化丁基橡胶30份、改性铁矿尾砂3份、倍半硅氧烷8份、硫代二丙酸10份、聚氟乙卤代磷酸酯30份、高岭石粉20份、硅铝土10份、炭黑30份、碳酸钙10份、硫酸钡10份、氟化镁10份、硫化剂5份、促进剂0.4份、防老剂2份、增塑剂10份。
4.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，所述炭黑为快压出炭黑和热裂出炭黑的混合物。
5.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，所述硫化剂是由3份硫磺和2份过氧化二异丙苯组成。
6.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，所述促进剂为1份N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）和0.3份二硫化四甲基秋兰姆（TT）组成的混合促进剂。
7.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，所述防老剂为防老剂ODA。
8.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，所述增塑剂选自聚氨酯。
9.根据权利要求1所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件，其特征在于，所述倍半硅氧烷是八乙烯基笼型倍半硅氧烷OVP。
10.根据权利要求1-9任一所述的耐磨型防腐丁腈橡胶密封件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）改性铁矿尾砂的制备：称取铁矿尾砂15-20份、粘土2-3份、凹凸棒土8-10份、氧化锌2-3份，混合均匀后进行烧结3小时，控制温度600-650℃，粉碎，然后加入2-5份氨丙基三乙氧基硅烷、6-8份对苯二甲酸酯和1-3份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，即得到所述改性铁矿尾砂；
（2）按组成原料的重量份将丁腈橡胶、氯化丁基橡胶投入密炼机中塑炼5-8分钟，然后加入高岭石粉、硅铝土、炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氟化镁、防老剂，捏合8-10分钟，卸料，冷却到35℃以下备用；
（3）将步骤2所得物料加入到开炼机中，按重量份加入改性铁矿尾砂、倍半硅氧烷和其它组成原料，混炼均匀后薄通一次出胶片；
（4）将步骤3所得的胶片裁成所需形状，然后用真空平板硫化机加热模具至170-180℃，然后把裁好的胶片放入模具，合模硫化10-20min后取出制品，去除边料，即得所述耐磨型防腐丁腈橡胶密封件。
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