CN109553812A - 一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，包括如下步骤：（1）天然橡胶改性处理、（2）复合料制备、（3）原料称取、（4）密炼处理、（5）开炼处理。本发明对密封圈的制备方法进行了特殊的加工处理，其工艺搭配合理，处理方法简单，便于推广应用，制成的密封圈耐腐耐磨性好、耐油耐溶剂性强、力学特性佳、使用寿命长，极具市场竞争力。

Description

一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法
技术领域
本发明属于消防设备领域，具体涉及一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法。
背景技术
消防用快速接头是消防带中常见的连接装置，其中内部的密封圈与快速接头的使用性能息息相关，决定了其密封性和稳定性。现有的密封圈在快速接头频繁接分后，会出现磨损较快、磨损程度较大的问题，影响了密封使用的效果和寿命，需要不断进行改进处理。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，包括如下步骤：
（1）天然橡胶改性处理：
a.将椰汁、大豆卵磷脂、羧甲基纤维素钠、正丁醇按照重量比2~4:1~3:5~7:45~50进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理40~45min后取出得混合液A备用；
b.将玉米纤维胶、尿素、焦磷酸钠、氯化钠溶液按照重量比4~6:2~5:1~2:35~40进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理30~35min后取出得混合液B备用；
c.将操作a所得的混合液A、操作b所得的混合液B、天然橡胶按照重量比5:3:80进行混合投入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为73~78℃，高速搅拌处理1~1.5h后取出得改性天然橡胶备用；
（2）复合料制备：
a.将尾铁砂矿、小麦秸秆粉、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇、六偏磷酸钠、水对应按照重量比14~17：8~10:2~4:3~6:1~1.5：160~180进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理2~2.5h后过滤，用清水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理25~30min后得复合物C备用；
b.将蒙脱土放入到煅烧炉内煅烧处理1~1.5h后取出，期间控制煅烧的温度为720~760℃；
c.将操作b处理后的膨润土、操作a所得的复合物C、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、去离子水对应按照重量比30~35:5~8:4~6:3~5：2~4:250~260进行混合投入到反应釜内，超声处理1~1.5h后过滤，用去离子水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理45~50min后取出得复合料备用；
（3）原料称取：
按对应重量份称取下列原料备用：75~80份步骤（1）所得的改性天然橡胶、7~10份步骤（2）所得的复合料、20~25份氟橡胶、2~4份硫磺粉、1~3份增塑剂、1.5~2.5份硬脂酸锌、0.5~1份促进剂、0.1~0.3份防老剂、1~2份凡士林、0.3~0.6份紫外线吸收剂；
（4）密炼处理：
将步骤（3）所称取的原料共同投入到密炼机中，保持密炼机内的温度为75~80℃，密炼处理50~55min后取出得密炼料备用；
（5）开炼处理：
将步骤（4）所得的密炼料投入到开炼机内进行开炼处理，保持开炼机内的温度为53~56℃，薄通处理5~7遍后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的氯化钠溶液的质量分数为8~10%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的尾铁砂矿的颗粒粒径为2000~2200目；所述的小麦秸秆粉的颗粒粒径为1500~1800目。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种；所述的纳米二氧化硅的颗粒粒径为30~70nm。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90~100℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为300~350kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80~85℃。
进一步的，步骤（3）中所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯。
进一步的，步骤（3）中所述的促进剂为促进剂BZ。
进一步的，步骤（3）中所述的防老剂为防老剂RD。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P。
本发明改善了密封圈的制备方法，有效的提升了密封圈的使用品质和寿命。其中先对天然橡胶进行了改性处理，利用混合液A和混合液B进行复配添加，明显的增强了橡胶整体的抗张强度、撕裂强度、耐腐性能，改善了天然橡胶的使用缺陷，随后又添加了一种特制的复合料成分，其是以蒙脱土为基体物质加工改性制成，其中先将尾铁砂矿、小麦秸秆粉、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅等成分共同混合制成了复合物C成分，将尾铁砂矿、纳米二氧化硅与小麦秸秆粉复合，形成了一种表面活性好、稳定性高的小颗粒，然后将此小颗粒复合物C插层固定于蒙脱土内，增强了蒙脱土的比表面积、吸附稳定性，以及与橡胶基体间的相容能力，制得的此复合料可以稳定的提升原料整体的抗压、强度等品质，最终配合氟橡胶等成分的共同使用，明显改善了密封圈的综合性能。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对密封圈的制备方法进行了特殊的加工处理，其工艺搭配合理，处理方法简单，便于推广应用，制成的密封圈耐腐耐磨性好、耐油耐溶剂性强、力学特性佳、使用寿命长，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，包括如下步骤：
（1）天然橡胶改性处理：
a.将椰汁、大豆卵磷脂、羧甲基纤维素钠、正丁醇按照重量比2:1:5:45进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理40min后取出得混合液A备用；
b.将玉米纤维胶、尿素、焦磷酸钠、氯化钠溶液按照重量比4:2:1:35进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理30min后取出得混合液B备用；
c.将操作a所得的混合液A、操作b所得的混合液B、天然橡胶按照重量比5:3:80进行混合投入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为73℃，高速搅拌处理1h后取出得改性天然橡胶备用；
（2）复合料制备：
a.将尾铁砂矿、小麦秸秆粉、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇、六偏磷酸钠、水对应按照重量比14：8:2:3:1：160进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理2h后过滤，用清水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理25min后得复合物C备用；
b.将蒙脱土放入到煅烧炉内煅烧处理1h后取出，期间控制煅烧的温度为720℃；
c.将操作b处理后的膨润土、操作a所得的复合物C、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、去离子水对应按照重量比30:5:4:3：2:250进行混合投入到反应釜内，超声处理1h后过滤，用去离子水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理45min后取出得复合料备用；
（3）原料称取：
按对应重量份称取下列原料备用：75份步骤（1）所得的改性天然橡胶、7份步骤（2）所得的复合料、20份氟橡胶、2份硫磺粉、1份增塑剂、1.5份硬脂酸锌、0.5份促进剂、0.1份防老剂、1份凡士林、0.3份紫外线吸收剂；
（4）密炼处理：
将步骤（3）所称取的原料共同投入到密炼机中，保持密炼机内的温度为75℃，密炼处理50min后取出得密炼料备用；
（5）开炼处理：
将步骤（4）所得的密炼料投入到开炼机内进行开炼处理，保持开炼机内的温度为53℃，薄通处理5遍后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的氯化钠溶液的质量分数为8%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的尾铁砂矿的颗粒粒径为2000目；所述的小麦秸秆粉的颗粒粒径为1500目。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550；所述的纳米二氧化硅的颗粒粒径为30~70nm。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为300kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80℃。
进一步的，步骤（3）中所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯。
进一步的，步骤（3）中所述的促进剂为促进剂BZ。
进一步的，步骤（3）中所述的防老剂为防老剂RD。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P。
实施例2
一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，包括如下步骤：
（1）天然橡胶改性处理：
a.将椰汁、大豆卵磷脂、羧甲基纤维素钠、正丁醇按照重量比3:2:6:48进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理43min后取出得混合液A备用；
b.将玉米纤维胶、尿素、焦磷酸钠、氯化钠溶液按照重量比5:4:1.5:37进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理33min后取出得混合液B备用；
c.将操作a所得的混合液A、操作b所得的混合液B、天然橡胶按照重量比5:3:80进行混合投入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为76℃，高速搅拌处理1.3h后取出得改性天然橡胶备用；
（2）复合料制备：
a.将尾铁砂矿、小麦秸秆粉、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇、六偏磷酸钠、水对应按照重量比16：9:3:5:1.2：170进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理2.3h后过滤，用清水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理28min后得复合物C备用；
b.将蒙脱土放入到煅烧炉内煅烧处理1.3h后取出，期间控制煅烧的温度为750℃；
c.将操作b处理后的膨润土、操作a所得的复合物C、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、去离子水对应按照重量比33:7:5:4：3:255进行混合投入到反应釜内，超声处理1.3h后过滤，用去离子水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理47min后取出得复合料备用；
（3）原料称取：
按对应重量份称取下列原料备用：78份步骤（1）所得的改性天然橡胶、9份步骤（2）所得的复合料、23份氟橡胶、3份硫磺粉、2份增塑剂、2份硬脂酸锌、0.8份促进剂、0.2份防老剂、1.5份凡士林、0.5份紫外线吸收剂；
（4）密炼处理：
将步骤（3）所称取的原料共同投入到密炼机中，保持密炼机内的温度为77℃，密炼处理52min后取出得密炼料备用；
（5）开炼处理：
将步骤（4）所得的密炼料投入到开炼机内进行开炼处理，保持开炼机内的温度为55℃，薄通处理6遍后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的氯化钠溶液的质量分数为9%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的尾铁砂矿的颗粒粒径为2100目；所述的小麦秸秆粉的颗粒粒径为1700目。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；所述的纳米二氧化硅的颗粒粒径为30~70nm。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为95℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为330kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为82℃。
进一步的，步骤（3）中所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯。
进一步的，步骤（3）中所述的促进剂为促进剂BZ。
进一步的，步骤（3）中所述的防老剂为防老剂RD。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P。
实施例3
一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，包括如下步骤：
（1）天然橡胶改性处理：
a.将椰汁、大豆卵磷脂、羧甲基纤维素钠、正丁醇按照重量比4:3:7:50进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理45min后取出得混合液A备用；
b.将玉米纤维胶、尿素、焦磷酸钠、氯化钠溶液按照重量比6:5:2:40进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理35min后取出得混合液B备用；
c.将操作a所得的混合液A、操作b所得的混合液B、天然橡胶按照重量比5:3:80进行混合投入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为78℃，高速搅拌处理1.5h后取出得改性天然橡胶备用；
（2）复合料制备：
a.将尾铁砂矿、小麦秸秆粉、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇、六偏磷酸钠、水对应按照重量比17：10:4:6:1.5：180进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理2.5h后过滤，用清水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理30min后得复合物C备用；
b.将蒙脱土放入到煅烧炉内煅烧处理1.5h后取出，期间控制煅烧的温度为760℃；
c.将操作b处理后的膨润土、操作a所得的复合物C、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、去离子水对应按照重量比35:8:6:5：4:260进行混合投入到反应釜内，超声处理1.5h后过滤，用去离子水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理50min后取出得复合料备用；
（3）原料称取：
按对应重量份称取下列原料备用：80份步骤（1）所得的改性天然橡胶、10份步骤（2）所得的复合料、25份氟橡胶、4份硫磺粉、3份增塑剂、2.5份硬脂酸锌、1份促进剂、0.3份防老剂、2份凡士林、0.6份紫外线吸收剂；
（4）密炼处理：
将步骤（3）所称取的原料共同投入到密炼机中，保持密炼机内的温度为80℃，密炼处理55min后取出得密炼料备用；
（5）开炼处理：
将步骤（4）所得的密炼料投入到开炼机内进行开炼处理，保持开炼机内的温度为56℃，薄通处理7遍后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的氯化钠溶液的质量分数为10%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的尾铁砂矿的颗粒粒径为2200目；所述的小麦秸秆粉的颗粒粒径为1800目。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570；所述的纳米二氧化硅的颗粒粒径为30~70nm。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为100℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为350kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85℃。
进一步的，步骤（3）中所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯。
进一步的，步骤（3）中所述的促进剂为促进剂BZ。
进一步的，步骤（3）中所述的防老剂为防老剂RD。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（1）天然橡胶改性处理中，省去了混合液A的制备和使用，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（1）天然橡胶改性处理中，省去了混合液B的制备和使用，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（2）复合料制备中，省去了复合物C的制备和使用，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，在步骤（3）原料称取中，用等质量份的市售天然橡胶取代步骤（1）所得的改性天然橡胶成分，用等质量份的市售膨润土取代步骤（2）所得的复合料成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应制得的密封圈进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
拉伸强度（MPa） 撕裂强度（kN/m） 200h压缩永久变形率（%） 表面磨损程度
实施例2 23.4 21.3 5.4 无肉眼可见磨损
对比实施例1 16.6 15.4 13.3 轻微磨损
对比实施例2 15.6 14.8 16.2 轻微磨损
对比实施例3 14.5 13.7 18.0 轻微磨损
对比实施例4 11.6 10.5 23.1 严重磨损
注：上表1中所述的200h压缩永久变形率测试的条件是：25%压缩、30℃温度环境；所述的表面磨损程度参照GB/T 9867-2008进行测试。
由上表1可以看出，本发明方法制得的密封圈的综合使用性能显著提升，极具市场竞争力和推广使用价值。

Claims (10)

1.一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）天然橡胶改性处理：
a.将椰汁、大豆卵磷脂、羧甲基纤维素钠、正丁醇按照重量比2~4:1~3:5~7:45~50进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理40~45min后取出得混合液A备用；
b.将玉米纤维胶、尿素、焦磷酸钠、氯化钠溶液按照重量比4~6:2~5:1~2:35~40进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理30~35min后取出得混合液B备用；
c.将操作a所得的混合液A、操作b所得的混合液B、天然橡胶按照重量比5:3:80进行混合投入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为73~78℃，高速搅拌处理1~1.5h后取出得改性天然橡胶备用；
（2）复合料制备：
a.将尾铁砂矿、小麦秸秆粉、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、聚乙二醇、六偏磷酸钠、水对应按照重量比14~17：8~10:2~4:3~6:1~1.5：160~180进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理2~2.5h后过滤，用清水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理25~30min后得复合物C备用；
b.将蒙脱土放入到煅烧炉内煅烧处理1~1.5h后取出，期间控制煅烧的温度为720~760℃；
c.将操作b处理后的膨润土、操作a所得的复合物C、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、去离子水对应按照重量比30~35:5~8:4~6:3~5：2~4:250~260进行混合投入到反应釜内，超声处理1~1.5h后过滤，用去离子水对过滤物冲洗一遍后，再放入到干燥箱内干燥处理45~50min后取出得复合料备用；
（3）原料称取：
按对应重量份称取下列原料备用：75~80份步骤（1）所得的改性天然橡胶、7~10份步骤（2）所得的复合料、20~25份氟橡胶、2~4份硫磺粉、1~3份增塑剂、1.5~2.5份硬脂酸锌、0.5~1份促进剂、0.1~0.3份防老剂、1~2份凡士林、0.3~0.6份紫外线吸收剂；
（4）密炼处理：
将步骤（3）所称取的原料共同投入到密炼机中，保持密炼机内的温度为75~80℃，密炼处理50~55min后取出得密炼料备用；
（5）开炼处理：
将步骤（4）所得的密炼料投入到开炼机内进行开炼处理，保持开炼机内的温度为53~56℃，薄通处理5~7遍后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的氯化钠溶液的质量分数为8~10%。
3.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的尾铁砂矿的颗粒粒径为2000~2200目；所述的小麦秸秆粉的颗粒粒径为1500~1800目。
4.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种；所述的纳米二氧化硅的颗粒粒径为30~70nm。
5.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90~100℃。
6.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为300~350kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80~85℃。
7.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯。
8.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的促进剂为促进剂BZ。
9.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的防老剂为防老剂RD。
10.根据权利要求1所述的一种快速接头用耐磨抗压密封圈的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111720646A (zh) * 2020-06-28 2020-09-29 浙江波士特机械有限公司 一种商用车气制动系统用快插连接头

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