CN108610525A - 一种橡胶密封复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶密封复合材料及其制备方法，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶50‑80份，乙烯基硅树脂20‑30份，氟醚改性丁腈橡胶30‑50份，低聚合度聚乙烯40‑60份，碳纤维5‑12份，三甲基硅氧烷3‑7份，纳米氮化硅3‑8份，过氧苯甲酸叔丁脂1‑3份，苯甲酸胺5‑9份，氧化钙2‑7份，纳米二氧化硅3‑9份，辛酸亚锡1‑3份，过氧化二乙酰6‑12份，白炭黑3‑7份，防老剂1‑3份，硫磺2‑5份，硬脂酸锌0.8‑1.8份，偶联剂1‑5份。与现有技术相比，该橡胶密封复合材料的抗老化性和抗疲劳性均得到大大增强，使用性能得到有效提升。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，特别是涉及一种橡胶密封复合材料及其制备方法。
背景技术
密封制品是各类机械的重要基础元件，几乎所有的工业部门都离不开它。密封元件的质量如何，直接关系到机器的使用寿命及运转可靠性。如果密封件质量低劣，轻则带来损失和麻烦，重则会造成恶性事故。尤其是在工作压力高的环境下，密封圈所承受的负荷较大，在设备运行过程中经常碰到密封件损坏情况，有的密封件只能使用1-2个月，甚至更短的时间，就需要更换，给企业的连续生产带来的麻烦。因此，目前迫切需要一种能在高压环境下使用较长周期的橡胶密封复合材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种橡胶密封复合材料及其制备方法，该橡胶密封复合材料的抗老化性和抗疲劳性均得到大大增强，使用性能得到有效提升。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶50-80份，乙烯基硅树脂20-30份，氟醚改性丁腈橡胶30-50份，低聚合度聚乙烯40-60份，碳纤维5-12份，三甲基硅氧烷3-7份，纳米氮化硅3-8份，过氧苯甲酸叔丁脂1-3份，苯甲酸胺5-9份，氧化钙2-7份，纳米二氧化硅3-9份，辛酸亚锡1-3份，过氧化二乙酰6-12份，白炭黑3-7份，防老剂1-3份，硫磺2-5份，硬脂酸锌0.8-1.8份，偶联剂1-5份。
优选地，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶70份，乙烯基硅树脂25份，氟醚改性丁腈橡胶45份，低聚合度聚乙烯50份，碳纤维8份，三甲基硅氧烷4份，纳米氮化硅6份，过氧苯甲酸叔丁脂2份，苯甲酸胺6份，氧化钙5份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡1份，过氧化二乙酰10份，白炭黑6份，防老剂1份，硫磺3份，硬脂酸锌1份，偶联剂3份。
优选地，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶60份，乙烯基硅树脂26份，氟醚改性丁腈橡胶50份，低聚合度聚乙烯40份，碳纤维6份，三甲基硅氧烷4份，纳米氮化硅5份，过氧苯甲酸叔丁脂3份，苯甲酸胺7份，氧化钙3份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡1.5份，过氧化二乙酰8份，白炭黑6份，防老剂1.5份，硫磺3份，硬脂酸锌1.2份，偶联剂2份。
优选地，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶60份，乙烯基硅树脂23份，氟醚改性丁腈橡胶48份，低聚合度聚乙烯50份，碳纤维7份，三甲基硅氧烷5份，纳米氮化硅5份，过氧苯甲酸叔丁脂2份，苯甲酸胺8份，氧化钙4份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡3份，过氧化二乙酰9份，白炭黑4份，防老剂3份，硫磺3份，硬脂酸锌1份，偶联剂2份。
所述的橡胶密封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中的橡胶密封复合材料以氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶和低聚合度聚乙烯为主要原料，并加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、苯甲酸胺、氧化钙、纳米二氧化硅、辛酸亚锡和白炭黑等原料，并经过混炼、压制而成，进而使其抗老化性和抗疲劳性均得到大大增强，使用性能得到有效提升。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围并不受此限制。
实施例一：
一种橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶50份，乙烯基硅树脂20份，氟醚改性丁腈橡胶30份，低聚合度聚乙烯40份，碳纤维5份，三甲基硅氧烷3份，纳米氮化硅3份，过氧苯甲酸叔丁脂1份，苯甲酸胺5份，氧化钙2份，纳米二氧化硅3份，辛酸亚锡1份，过氧化二乙酰6份，白炭黑3份，防老剂1份，硫磺2份，硬脂酸锌0.8份，偶联剂1份。
所述的橡胶密封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
实施例二：
一种橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶80份，乙烯基硅树脂30份，氟醚改性丁腈橡胶50份，低聚合度聚乙烯60份，碳纤维12份，三甲基硅氧烷7份，纳米氮化硅8份，过氧苯甲酸叔丁脂3份，苯甲酸胺9份，氧化钙7份，纳米二氧化硅9份，辛酸亚锡3份，过氧化二乙酰12份，白炭黑7份，防老剂3份，硫磺5份，硬脂酸锌1.8份，偶联剂5份。
所述的橡胶密封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
实施例三：
一种橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶70份，乙烯基硅树脂25份，氟醚改性丁腈橡胶45份，低聚合度聚乙烯50份，碳纤维8份，三甲基硅氧烷4份，纳米氮化硅6份，过氧苯甲酸叔丁脂2份，苯甲酸胺6份，氧化钙5份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡1份，过氧化二乙酰10份，白炭黑6份，防老剂1份，硫磺3份，硬脂酸锌1份，偶联剂3份。
所述的橡胶密封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
实施例四：
一种橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶60份，乙烯基硅树脂26份，氟醚改性丁腈橡胶50份，低聚合度聚乙烯40份，碳纤维6份，三甲基硅氧烷4份，纳米氮化硅5份，过氧苯甲酸叔丁脂3份，苯甲酸胺7份，氧化钙3份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡1.5份，过氧化二乙酰8份，白炭黑6份，防老剂1.5份，硫磺3份，硬脂酸锌1.2份，偶联剂2份。
所述的橡胶密封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
实施例五：
一种橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶60份，乙烯基硅树脂23份，氟醚改性丁腈橡胶48份，低聚合度聚乙烯50份，碳纤维7份，三甲基硅氧烷5份，纳米氮化硅5份，过氧苯甲酸叔丁脂2份，苯甲酸胺8份，氧化钙4份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡3份，过氧化二乙酰9份，白炭黑4份，防老剂3份，硫磺3份，硬脂酸锌1份，偶联剂2份。
所述的橡胶密封复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种橡胶密封复合材料，其特征在于，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶50-80份，乙烯基硅树脂20-30份，氟醚改性丁腈橡胶30-50份，低聚合度聚乙烯40-60份，碳纤维5-12份，三甲基硅氧烷3-7份，纳米氮化硅3-8份，过氧苯甲酸叔丁脂1-3份，苯甲酸胺5-9份，氧化钙2-7份，纳米二氧化硅3-9份，辛酸亚锡1-3份，过氧化二乙酰6-12份，白炭黑3-7份，防老剂1-3份，硫磺2-5份，硬脂酸锌0.8-1.8份，偶联剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的橡胶密封复合材料，其特征在于，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶70份，乙烯基硅树脂25份，氟醚改性丁腈橡胶45份，低聚合度聚乙烯50份，碳纤维8份，三甲基硅氧烷4份，纳米氮化硅6份，过氧苯甲酸叔丁脂2份，苯甲酸胺6份，氧化钙5份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡1份，过氧化二乙酰10份，白炭黑6份，防老剂1份，硫磺3份，硬脂酸锌1份，偶联剂3份。
3.根据权利要求1所述的橡胶密封复合材料，其特征在于，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶60份，乙烯基硅树脂26份，氟醚改性丁腈橡胶50份，低聚合度聚乙烯40份，碳纤维6份，三甲基硅氧烷4份，纳米氮化硅5份，过氧苯甲酸叔丁脂3份，苯甲酸胺7份，氧化钙3份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡1.5份，过氧化二乙酰8份，白炭黑6份，防老剂1.5份，硫磺3份，硬脂酸锌1.2份，偶联剂2份。
4.根据权利要求1所述的橡胶密封复合材料，其特征在于，所述橡胶密封复合材料由以下质量份数的各组分组成：氯丁橡胶60份，乙烯基硅树脂23份，氟醚改性丁腈橡胶48份，低聚合度聚乙烯50份，碳纤维7份，三甲基硅氧烷5份，纳米氮化硅5份，过氧苯甲酸叔丁脂2份，苯甲酸胺8份，氧化钙4份，纳米二氧化硅5份，辛酸亚锡3份，过氧化二乙酰9份，白炭黑4份，防老剂3份，硫磺3份，硬脂酸锌1份，偶联剂2份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的橡胶密封复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照重量份数比称取各原料组分；
(2)将氯丁橡胶、乙烯基硅树脂、氟醚改性丁腈橡胶、低聚合度聚乙烯、过氧苯甲酸叔丁脂、苯甲酸胺、氧化钙、过氧化二乙酰、白炭黑、防老剂、硫磺加入混炼机，在125-128℃下混炼15-18分钟；
(3)再加入碳纤维、三甲基硅氧烷、纳米氮化硅、纳米二氧化硅、辛酸亚锡、硬脂酸锌和偶联剂，混炼、压制成型；
(4)将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，进行硫化处理，温度为175-180℃，硫化时间为18-23分钟，硫化压力为8-9Mpa，得到橡胶密封复合材料成品。
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