CN109608736A - 一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法 - Google Patents

一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：将氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入聚氨酯乳液，继续搅拌，保温，降温，过筛，加入氯代聚乙二醇400、羟丙基‑β‑环糊精混合均匀，再加入氢氧化钠、十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；将高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、预制料、膨胀石墨、碳纳米管、硅藻土、玻璃纤维、歧化松香、微晶石蜡、三乙醇胺、叔丁基过氧化氢、对苯二胺、氧化钇、氧化铈、抗氧剂BHT、抗氧剂DNP、抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打三角包，硫化得到矿用管道用阀门密封垫片。

Description

一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法
技术领域
本发明涉及密封垫片技术领域，尤其涉及一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法。
背景技术
矿用管道由于其特殊的使用环境，经常会受到煤层和岩石的砸、碰、压，这对管道阀门用密封垫片的要求极高。如果密封垫片抗撕裂性能不好，则破口容易延伸，使得密封垫片外露，影响管道的使用寿命。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，所得密封垫片的阻燃性能优异，而且耐撕裂性能优异，韧性极好，受到冲击时保护密封垫片不易发生折弯现象。
本发明提出的一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：
S1、将氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入聚氨酯乳液，继续搅拌，保温，降温，过筛，加入氯代聚乙二醇400、羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入氢氧化钠、十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、预制料、膨胀石墨、碳纳米管、硅藻土、玻璃纤维、歧化松香、微晶石蜡、三乙醇胺、叔丁基过氧化氢、对苯二胺、氧化钇、氧化铈、抗氧剂BHT、抗氧剂DNP、抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打三角包，硫化得到矿用管道用阀门密封垫片。
优选地，S1中，聚氨酯乳液固含量为38-42％。
优选地，S1中，氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮、聚氨酯乳液、氯代聚乙二醇400、羟丙基-β-环糊精、氢氧化钠、十六烷基硫酸钠的重量比为20-26：0.04-0.08：80-120：3-5：5-9：2-4：2-4。
优选地，S1中，将氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入聚氨酯乳液，搅拌温度为110-120℃，继续搅拌10-20min，保温25-35min，降温，过100目筛，加入氯代聚乙二醇400、羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入氢氧化钠、十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌16-24min，搅拌温度为80-90℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料。
优选地，S2中，打三角包次数为4-5次。
优选地，S2中，硫化温度为160-170℃，硫化时间为2-6min，硫化压力为2.12-3.5MPa。
优选地，S2中，高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、预制料、膨胀石墨、碳纳米管、硅藻土、玻璃纤维、歧化松香、微晶石蜡、三乙醇胺、叔丁基过氧化氢、对苯二胺、氧化钇、氧化铈、抗氧剂BHT、抗氧剂DNP、抗紫外光吸收剂的重量比为40-50：25-35：30-50：2-4：45-65：30-40：20-26：8-16：1.5-2.5：1-2：0.4-1：1.5-2.5：0.6-1.4：0.3-0.5：0.3-0.5：1.6-2.2：1.5-2.5：1.5-2.5。
本发明S1中，在氧化聚乙烯蜡大分子上接枝丙烯酸，分子链上具有大量的羧酸，与氯代聚乙二醇400复配，可与羟丙基-β-环糊精进行结合，使预制料结构稳定性好，分散性好，表面平滑光泽度高；S2中，采用预制料可促使膨胀石墨在体系中分散，降低膨胀石墨的表面静电力，避免膨胀石墨团聚成粒，可有效分散在高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中，有效增强所得密封垫片阻燃性能，同时预制料又可促使高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的分子链缠绕而膨胀石墨颗粒可充分分散其中，所得密封垫片具有优异耐撕裂性能；而预制料与碳纳米管、硅藻土、玻璃纤维复配，填充性能极好，在歧化松香、微晶石蜡的配合下，在满足硬度的前提下，韧性极好，受到冲击时保护密封垫片不易发生折弯现象，适合批量生产。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：
S1、将20kg氧化聚乙烯蜡、0.08kg过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入80kg固含量为42％聚氨酯乳液，搅拌温度为110℃，继续搅拌20min，保温25min，降温，过100目筛，加入5kg氯代聚乙二醇400、5kg羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入4kg氢氧化钠、2kg十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌24min，搅拌温度为80℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将50kg高密度聚乙烯、25kg氟硅橡胶、50kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2kg预制料、65kg膨胀石墨、30kg碳纳米管、26kg硅藻土、8kg玻璃纤维、2.5kg歧化松香、1kg微晶石蜡、1kg三乙醇胺、1.5kg叔丁基过氧化氢、1.4kg对苯二胺、0.3kg氧化钇、0.5kg氧化铈、1.6kg抗氧剂BHT、2.5kg抗氧剂DNP、1.5kg抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打5次三角包，160℃硫化6min，硫化压力为2.12MPa，得到矿用管道用阀门密封垫片。
实施例2
一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：
S1、将26kg氧化聚乙烯蜡、0.04kg过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入120kg固含量为38％聚氨酯乳液，搅拌温度为120℃，继续搅拌10min，保温35min，降温，过100目筛，加入3kg氯代聚乙二醇400、9kg羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入2kg氢氧化钠、4kg十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌16min，搅拌温度为90℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将40kg高密度聚乙烯、35kg氟硅橡胶、30kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、4kg预制料、45kg膨胀石墨、40kg碳纳米管、20kg硅藻土、16kg玻璃纤维、1.5kg歧化松香、2kg微晶石蜡、0.4kg三乙醇胺、2.5kg叔丁基过氧化氢、0.6kg对苯二胺、0.5kg氧化钇、0.3kg氧化铈、2.2kg抗氧剂BHT、1.5kg抗氧剂DNP、2.5kg抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打4次三角包，170℃硫化2min，硫化压力为3.5MPa，得到矿用管道用阀门密封垫片。
实施例3
一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：
S1、将22kg氧化聚乙烯蜡、0.07kg过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入90kg固含量为41％聚氨酯乳液，搅拌温度为112℃，继续搅拌18min，保温28min，降温，过100目筛，加入4.5kg氯代聚乙二醇400、6kg羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入3.5kg氢氧化钠、2.5kg十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌22min，搅拌温度为82℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将46kg高密度聚乙烯、28kg氟硅橡胶、45kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2.5kg预制料、60kg膨胀石墨、33kg碳纳米管、24kg硅藻土、10kg玻璃纤维、2.2kg歧化松香、1.3kg微晶石蜡、0.8kg三乙醇胺、1.8kg叔丁基过氧化氢、1.2kg对苯二胺、0.35kg氧化钇、0.45kg氧化铈、1.8kg抗氧剂BHT、2.2kg抗氧剂DNP、1.8kg抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打5次三角包，164℃硫化5min，硫化压力为2.6MPa，得到矿用管道用阀门密封垫片。
实施例4
一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：
S1、将24kg氧化聚乙烯蜡、0.05kg过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入110kg固含量为39％聚氨酯乳液，搅拌温度为118℃，继续搅拌12min，保温32min，降温，过100目筛，加入3.5kg氯代聚乙二醇400、8kg羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入2.5kg氢氧化钠、3.5kg十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌18min，搅拌温度为88℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将44kg高密度聚乙烯、32kg氟硅橡胶、35kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、3.5kg预制料、50kg膨胀石墨、37kg碳纳米管、22kg硅藻土、14kg玻璃纤维、1.8kg歧化松香、1.7kg微晶石蜡、0.6kg三乙醇胺、2.2kg叔丁基过氧化氢、0.8kg对苯二胺、0.45kg氧化钇、0.35kg氧化铈、2kg抗氧剂BHT、1.8kg抗氧剂DNP、2.2kg抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打4次三角包，166℃硫化3min，硫化压力为3.2MPa，得到矿用管道用阀门密封垫片。
实施例5
一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，包括如下步骤：
S1、将23kg氧化聚乙烯蜡、0.06kg过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入100kg固含量为40％聚氨酯乳液，搅拌温度为115℃，继续搅拌15min，保温30min，降温，过100目筛，加入4kg氯代聚乙二醇400、7kg羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入3kg氢氧化钠、3kg十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌20min，搅拌温度为85℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将45kg高密度聚乙烯、30kg氟硅橡胶、40kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、3kg预制料、55kg膨胀石墨、35kg碳纳米管、23kg硅藻土、12kg玻璃纤维、2kg歧化松香、1.5kg微晶石蜡、0.7kg三乙醇胺、2kg叔丁基过氧化氢、1kg对苯二胺、0.4kg氧化钇、0.4kg氧化铈、1.9kg抗氧剂BHT、2kg抗氧剂DNP、2kg抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打5次三角包，165℃硫化4min，硫化压力为2.9MPa，得到矿用管道用阀门密封垫片。
将实施例5所得矿用管道用阀门密封垫片与市售矿用密封垫片进行性能对比，其结果如下：
实施例5 市售矿用密封垫片
拉伸强度，Mpa 22.3 17.8
断裂伸长率，％ 582 546
抗撕裂强度，N/mm 14.6 9.8
氧指数 36 30
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入聚氨酯乳液，继续搅拌，保温，降温，过筛，加入氯代聚乙二醇400、羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入氢氧化钠、十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料；
S2、将高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、预制料、膨胀石墨、碳纳米管、硅藻土、玻璃纤维、歧化松香、微晶石蜡、三乙醇胺、叔丁基过氧化氢、对苯二胺、氧化钇、氧化铈、抗氧剂BHT、抗氧剂DNP、抗紫外光吸收剂塑炼，薄通，打三角包，硫化得到矿用管道用阀门密封垫片。
2.根据权利要求1所述矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，S1中，聚氨酯乳液固含量为38-42％。
3.根据权利要求1或2所述矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，S1中，氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮、聚氨酯乳液、氯代聚乙二醇400、羟丙基-β-环糊精、氢氧化钠、十六烷基硫酸钠的重量比为20-26：0.04-0.08：80-120：3-5：5-9：2-4：2-4。
4.根据权利要求1-3任一项所述矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，S1中，将氧化聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮混合均匀，搅拌状态下向其中加入聚氨酯乳液，搅拌温度为110-120℃，继续搅拌10-20min，保温25-35min，降温，过100目筛，加入氯代聚乙二醇400、羟丙基-β-环糊精混合均匀，再加入氢氧化钠、十六烷基硫酸钠，氮气保护下搅拌16-24min，搅拌温度为80-90℃，冷却，用盐酸调节体系呈中性，过滤，滤液用无水乙醇洗涤，干燥得到预制料。
5.根据权利要求1-4任一项所述矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，S2中，打三角包次数为4-5次。
6.根据权利要求1-5任一项所述矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，S2中，硫化温度为160-170℃，硫化时间为2-6min，硫化压力为2.12-3.5MPa。
7.根据权利要求1-6任一项所述矿用管道用阀门密封垫片制备方法，其特征在于，S2中，高密度聚乙烯、氟硅橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、预制料、膨胀石墨、碳纳米管、硅藻土、玻璃纤维、歧化松香、微晶石蜡、三乙醇胺、叔丁基过氧化氢、对苯二胺、氧化钇、氧化铈、抗氧剂BHT、抗氧剂DNP、抗紫外光吸收剂的重量比为40-50：25-35：30-50：2-4：45-65：30-40：20-26：8-16：1.5-2.5：1-2：0.4-1：1.5-2.5：0.6-1.4：0.3-0.5：0.3-0.5：1.6-2.2：1.5-2.5：1.5-2.5。
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