CN108676378A - 一种泵阀密封垫的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于泵阀密封垫技术领域，具体涉及一种泵阀密封垫的制备方法，所述的制备方法包括：(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、硫化剂、防老剂和促进剂放入混炼机中混炼5～10min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼3～5min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼5～10min；(2)将胶片用平板硫化机在22～30Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，接着经修边得到所述的泵阀密封垫；本发明通过氟化橡胶、氯醚橡胶和氢化丁腈橡胶的复合共混，并添加改性凹凸棒土和沉淀法白炭黑等填料来提高密封垫的耐腐蚀性能和抗蠕变能力，其中，所述的改性凹凸棒土还能够有效的提高密封垫的机械强度和耐磨性能，从而提高了泵阀密封垫的使用寿命。

Description

一种泵阀密封垫的制备方法
技术领域
本发明属于泵阀密封垫技术领域，具体涉及一种泵阀密封垫的制备方法。
背景技术
密封材料的综合性能对于泵阀的正常工作至关重要，密封材料的蠕变、龟裂、摩擦损耗等失效现象会导致泵阀无法正常工作。因此亟需开发一种防腐抗蠕变的泵阀密封垫。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种泵阀密封垫的制备方法，提高密封垫的耐腐蚀性能及抗蠕变能力，延长其使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种泵阀密封垫的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、硫化剂、防老剂和促进剂放入混炼机中混炼5～10min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼3～5min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼5～10min；
(2)将胶片用平板硫化机在22～30Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，接着经修边得到所述的泵阀密封垫；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌1～3h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌10～30min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土。
优选的，步骤(1)中，整个混炼过程中的温度控制为80～90℃，薄通9次以上，出片。
优选的，步骤(2)中，第一次硫化温度为180～195℃，硫化时间为8～10min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为80～120℃，真空度为0.05～0.35Mpa，硫化时间为1～2h。
本发明中，氟化橡胶是指在主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，其具有优异的化学稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。但是，氟化橡胶的耐低温性能较差；
所述的氯醚橡胶是指侧基上含有氯的聚醚型橡胶，它是由含有环氧基的环状醚开环聚合而成的高分子弹性体；
所述的氢化丁腈橡胶是由丁腈橡胶进行特殊加氢处理而得到的一种高度饱和的弹性体，氢化丁腈橡胶具有良好的耐油性能，并且由于其高度饱和的结构，使其具有良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性，较高的抗压缩永久变形能力，同时，氢化丁腈橡胶还具有高强度、高撕裂性能、耐磨性能等；
本发明通过上述三种橡胶的共混，确保了用于制备泵阀密封垫的橡胶材料具有优异的综合性能。
本发明中，所述泵阀密封垫的配方组成可以在较宽的范围内选择，为了使得制备得到的泵阀密封垫具有较好的综合性能，所述的密封垫包括以下重量份数的原料制备得到：氟化橡胶12～20份、氯醚橡胶1～10份、氢化丁腈橡胶1～9份、沉淀法白炭黑0.5～3份、硫化剂0.1～0.5份、改性凹凸棒土0.8～1.6份、防老剂0.6～1.3份、促进剂0.05～0.35份。
进一步优选的，所述的密封垫包括以下重量份数的原料制备得到：氟化橡胶15～18份、氯醚橡胶3～8份、氢化丁腈橡胶3～7份、沉淀法白炭黑1.2～2.5份、硫化剂0.2～0.4份、改性凹凸棒土1.0～1.5份、防老剂0.8～1.2份、促进剂0.1～0.2份。
进一步优选的，所述的密封垫包括以下重量份数的原料制备得到：氟化橡胶16份、氯醚橡胶7份、氢化丁腈橡胶5份、沉淀法白炭黑2份、硫化剂0.3份、改性凹凸棒土1.2份、防老剂1份、促进剂0.15份。
本发明中，通过对凹凸棒土进行改性处理，提高了凹凸棒土在上述橡胶共混物中的分散能力；此外，经过偶联剂改性处理的凹凸棒土也提高了其与橡胶之间的结合力，降低了界面应力，所述的橡胶组合物具有硫化效率高，加工流动性好，力学强度高的优点。
本发明中，所述硫化剂的种类可以在较宽的范围内选择，但为了使得制备得到的泵阀密封垫具有较好的综合性能，所述的硫化剂为二硫化二吗啡林和/或四甲基秋兰姆二硫化物。
本发明中，所述防老剂的种类可以在较宽的范围内选择，但为了使得制备得到的泵阀密封垫具有较好的综合性能，所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、N-苯基-2-萘胺和2-巯基苯并咪唑中的一种或其组合。
本发明中，所述促进剂的种类可以在较宽的范围内选择，但为了使得制备得到的泵阀密封垫具有较好的综合性能，所述的促进剂为2,2’-二硫代二苯并噻唑。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明中，通过氟化橡胶、氯醚橡胶和氢化丁腈橡胶的复合共混，并添加改性凹凸棒土和沉淀法白炭黑等填料来提高密封垫的耐腐蚀性能和抗蠕变能力，其中，所述的改性凹凸棒土还能够有效的提高密封垫的机械强度和耐磨性能，从而提高了泵阀密封垫的使用寿命。
本发明提供的泵阀密封垫能耐高温，机械强度高，防腐能力强，抗蠕变能力强，在酸、碱、油等介质中能长期使用，经久耐用。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1
一种泵阀密封垫，包括以下原料制备得到：氟化橡胶16kg、氯醚橡胶7kg、氢化丁腈橡胶5kg、沉淀法白炭黑2kg、二硫化二吗啡林0.3kg、改性凹凸棒土1.2kg、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1kg、2,2’-二硫代二苯并噻唑0.15kg。
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌2h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌20min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土；
上述泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼8min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼4min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼8min；整个混炼过程中的温度控制为85℃，薄通10次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在28Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为185℃，硫化时间为9min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为100℃，真空度为0.255Mpa，硫化时间为2h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
实施例2
本实施例与实施例1的泵阀密封垫的配方基本相同，不同的是，所述的硫化剂选用四甲基秋兰姆二硫化物，其余不变，制备得到泵阀密封垫。
实施例3
一种泵阀密封垫，包括以下原料制备得到：氟化橡胶15kg、氯醚橡胶3kg、氢化丁腈橡胶3kg、沉淀法白炭黑1.2kg、二硫化二吗啡林0.2kg、改性凹凸棒土1.0kg、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉0.8kg、2,2’-二硫代二苯并噻唑0.1kg。
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌1h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌10min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土；
上述泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼5min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼3min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼5min；整个混炼过程中的温度控制为80℃，薄通9次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在22Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为180℃，硫化时间为8min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为80℃，真空度为0.05Mpa，硫化时间为1h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
实施例4
一种泵阀密封垫，包括以下原料制备得到：氟化橡胶18kg、氯醚橡胶8kg、氢化丁腈橡胶7kg、沉淀法白炭黑2.5kg、二硫化二吗啡林0.4kg、改性凹凸棒土1.5kg、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1.2kg、2,2’-二硫代二苯并噻唑0.2kg。
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌3h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌30min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土；
上述泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼10min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼5min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼10min；整个混炼过程中的温度控制为90℃，薄通9次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在30Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为195℃，硫化时间为10min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为120℃，真空度为0.35Mpa，硫化时间为2h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
实施例5
一种泵阀密封垫，包括以下原料制备得到：氟化橡胶12kg、氯醚橡胶1kg、氢化丁腈橡胶1kg、沉淀法白炭黑0.5kg、二硫化二吗啡林0.1kg、改性凹凸棒土0.8kg、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉0.6kg、2,2’-二硫代二苯并噻唑0.05kg。
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌2h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌20min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土；
上述泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼60min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼5min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼8min；整个混炼过程中的温度控制为85℃，薄通10次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在25Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为190℃，硫化时间为9min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为110℃，真空度为0.30Mpa，硫化时间为2h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
实施例6
一种泵阀密封垫，包括以下原料制备得到：氟化橡胶20kg、氯醚橡胶10kg、氢化丁腈橡胶9kg、沉淀法白炭黑3kg、二硫化二吗啡林0.5kg、改性凹凸棒土1.6kg、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1.3kg、2,2’-二硫代二苯并噻唑0.35kg。
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌2h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌20min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土；
上述泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼7min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼4min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼7min；整个混炼过程中的温度控制为88℃，薄通9次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在28Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为190℃，硫化时间为9min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为115℃，真空度为0.30Mpa，硫化时间为2h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
对比例1
本实施例与实施例1的泵阀密封垫的配方基本相同，不同的是，所述的原料中不含有氢化丁腈橡胶，其余不变。
具体的，
该泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼8min，接着加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼8min；整个混炼过程中的温度控制为85℃，薄通10次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在28Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为185℃，硫化时间为9min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为100℃，真空度为0.255Mpa，硫化时间为2h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
对比例2
本实施例与实施例1的泵阀密封垫的配方基本相同，不同的是，所述的凹凸棒土不经改性处理。具体的：
一种泵阀密封垫，包括以下原料制备得到：氟化橡胶16kg、氯醚橡胶7kg、氢化丁腈橡胶5kg、沉淀法白炭黑2kg、二硫化二吗啡林0.3kg、凹凸棒土1.2kg、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1kg、2,2’-二硫代二苯并噻唑0.15kg。
上述泵阀密封垫的制备方法为：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、二硫化二吗啡林、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2’-二硫代二苯并噻唑放入混炼机中混炼8min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼4min，最后加入沉淀法白炭黑和凹凸棒土，再混炼8min；整个混炼过程中的温度控制为85℃，薄通10次，出片。
(2)将胶片用平板硫化机在28Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，第一次硫化温度为185℃，硫化时间为9min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为100℃，真空度为0.255Mpa，硫化时间为2h；接着经修边得到所述的泵阀密封垫。
对上述实施例制备得到的泵阀密封垫的性能测试，并将测试结果记录到表1中。
表1：
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种泵阀密封垫的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)取氟化橡胶、氯醚橡胶、硫化剂、防老剂和促进剂放入混炼机中混炼5～10min，接着加入氢化丁腈橡胶，继续混炼3～5min，最后加入沉淀法白炭黑和改性凹凸棒土，再混炼5～10min；
(2)将胶片用平板硫化机在22～30Mpa的压力下压制成型，然后进行至少两次硫化处理，接着经修边得到所述的泵阀密封垫；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：在凹凸棒土中加入表面活性剂和偶联剂，搅拌混合后转入加热式捏合机中，搅拌速度为50r/min，搅拌的同时升温至70℃，接着恒温搅拌1～3h，待物料温度降低至40℃，加入PEG-2000，控制搅拌速度为30r/min，搅拌10～30min后排料；
利用振动盘式干燥机，控制烘干温度为45℃，待物料含水率小于1％时，将物料转入盘式磨粉机中研磨成粉，即得改性处理的凹凸棒土。
2.根据权利要求1所述的泵阀密封垫的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，整个混炼过程中的温度控制为80～90℃，薄通9次以上，出片。
3.根据权利要求1所述的泵阀密封垫的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，第一次硫化温度为180～195℃，硫化时间为8～10min；第二次硫化在真空烘箱中进行，硫化温度为80～120℃，真空度为0.05～0.35Mpa，硫化时间为1～2h。
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CN110982129A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 安徽银龙泵阀股份有限公司 一种耐磨泵阀密封垫材料

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