CN109679254A - 一种化工泵用新型绝缘密封材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化工泵用新型绝缘密封材料及其制作方法，密封材料的原料各组分及其重量份数为：有机氟热塑性弹性体为89~113份，Al2O3为8.5~13.5，聚甲基硅氧烷为45.5~61.6份，聚丙烯为27~49.5份，硫酸钡为17~27.5份，四乙撑五胺为0.05~0.2份，六氟双酚A为0.1~0.2份，磺化‑1，3‑二苄基‑2‑甲基咪唑为0.05~0.2份。本发明不需硫化或仅需局部硫化，可循环加工形成热塑性硫化橡胶体系；本发明的积极效果是：通过对配方和制作工艺的调整，提高了共混橡胶材料的击穿电压，同时保证材料的硬度、机械性能、耐蚀性及绝缘电阻等指标满足化工泵的使用要求。

Description

一种化工泵用新型绝缘密封材料
技术领域
本发明化工泵技术领域，尤其涉及一种化工泵用新型绝缘密封材料。
背景技术
管道阴极保护系统，可以有效防止管道腐蚀，化工泵作为管道阴极保护系统中的一个主要部件，主要作用是将化工泵两端管线电绝缘，防止阴极保护道电流的流失，提高管道阴极保护效果，同时要求密封可靠，防止管线内介质泄漏。当橡胶制品与化学介质接触时,由于化学作用导致橡胶和配合剂的分解,而产生化学腐蚀作用,有时还能引起橡胶的不平衡溶胀。进入橡胶中的化学物质使橡胶分子断裂、溶解并使配合剂分解、溶解、溶出等现象,都是化学介质向硫化胶中渗透的同时产生的。所以为提高橡胶的耐化学介质与耐腐蚀性能,必须采取耐水性的橡胶配方。
密封环作为化工泵内部的一个主要零件，其材料性能既要能够保证长期密封性，又要具有良好的电绝缘性能，要求密封材料的击穿电压大于等于35KV/mm，化工泵密封环常用的材料为橡胶，现有橡胶密封材料的击穿电压一般小于都25KV/mm，必须对橡胶材料配方进行试验研究，满足化工泵对密封材料的密封性能和电绝缘性能的双重要求。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种化工泵用新型绝缘密封材料，旨在解决常用橡胶材料击穿电压无法满足化工泵对密封环材料性能指标的要求，通过对橡胶材料配方调整，使材料的性能指标满足化工泵对密封材料的要求。
一种化工泵用新型绝缘密封材料，各原料组分及其重量份数为：有机氟热塑性弹性体为89~113份，Al2O3为8.5~13.5，聚甲基硅氧烷为45.5~61.6份，聚丙烯为27~49.5份，硫酸钡为17~27.5份，四乙撑五胺为0.05~0.2份，六氟双酚A为0.1~0.2份，磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑为0.05~0.2份。
一种化工泵用新型绝缘密封材料其制备方法包括如下步骤：
步骤一、按如下顺序加入有机氟热塑性弹性体、Al2O3、聚甲基硅氧烷、聚丙烯、硫酸钡、四乙撑五胺、六氟双酚A和磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑，在开炼机上进行混炼，得到混炼胶；
步骤二、将步骤一得到的混炼胶经过低温干燥存放，然后在模压10分钟前在开炼机上进行一次返炼。
进一步的，混炼温度控制在70℃以上，混炼时的装胶容量为通用橡胶的60％-70％，混炼时间10-20分钟，混炼速比为1：1.15，混炼时胶料薄通10-12次。
本发明的有益效果：
有机氟热塑性弹性体乃系利用氟碳化物乳液聚合而得的橡胶(A)与氟树脂(B)组合形成的A-B型嵌段聚合物。它保留了橡胶和氟树脂的耐热性、耐油性、耐化学药品性和耐天候性等长处。耐腐蚀胶料所选用的填充剂应具有化学惰性。硫酸钡耐酸性能最好，Al2O3可在橡胶表面上形成保护膜避免化学介质与橡胶表面直接接触。Al2O3的加入,以降低橡胶在硫化胶中的体积分数,有助于减少制品的体积变化率。不使用或少量使用硫化机,橡胶在高温硫化时减少气体迅速挥，减少产生微孔结构,减小了化学药品的渗透能力。未使用会被化学药品抽出、易于化学药品发生作用的增塑剂。聚丙烯的加入不仅提高了橡胶相的强度，增强了耐腐蚀性，达到橡塑共混的目的，进一步降低材料成本。通过对橡胶配方和制作工艺的调整，提高了橡胶材料的击穿电压，同时保证材料的硬度、机械性能、耐蚀性及绝缘电阻等指标满足化工泵要求。
相比现有技术，本发明具有如下优点：
1.材料可循环加工，性能优异，使用极少量的硫化剂和促进剂，环保高效，节能大幅度降低生产成本。
2、密封件材质耐高温，短时间可达300℃，在200℃情况下可长期使用。
3、耐油、耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐天然气及少量HF等气体。
具体实施方式
实施例1
一种化工泵用新型绝缘密封材料，各原料组分及其重量份数为：有机氟热塑性弹性体为110份，Al2O3为10份，聚甲基硅氧烷为50.8份，聚丙烯为46份，硫酸钡为20份，四乙撑五胺为0.1份，六氟双酚A为0.1份，磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑为0.1份。
一种化工泵用新型绝缘密封材料其制备方法包括如下步骤：
步骤一、按如下顺序加入有机氟热塑性弹性体、Al2O3、聚甲基硅氧烷、聚丙烯、硫酸钡、四乙撑五胺、六氟双酚A和磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑，在开炼机上进行混炼，得到混炼胶；
步骤二、将步骤一得到的混炼胶经过低温干燥存放，然后在模压10分钟前在开炼机上进行一次返炼。
进一步的，混炼温度控制在70℃以上，混炼时的装胶容量为通用橡胶的60％-70％，混炼时间10-20分钟，混炼速比为1：1.15，混炼时胶料薄通10-12次。
实施例2
一种化工泵用新型绝缘密封材料，各原料组分及其重量份数为：有机氟热塑性弹性体为106份，Al2O3为12份，聚甲基硅氧烷为51.3份，聚丙烯为48.5份，硫酸钡为25份，四乙撑五胺为0.1份，六氟双酚A为0.15份，磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑为0.1份。
一种化工泵用新型绝缘密封材料其制备方法包括如下步骤：
步骤一、按如下顺序加入有机氟热塑性弹性体、Al2O3、聚甲基硅氧烷、聚丙烯、硫酸钡、四乙撑五胺、六氟双酚A和磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑，在开炼机上进行混炼，得到混炼胶；
步骤二、将步骤一得到的混炼胶经过低温干燥存放，然后在模压10分钟前在开炼机上进行一次返炼。
进一步的，混炼温度控制在70℃以上，混炼时的装胶容量为通用橡胶的60％-70％，混炼时间10-20分钟，混炼速比为1：1.15，混炼时胶料薄通10-12次。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去硫酸钡成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚丙烯成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去Al2O3成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例4
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚甲基硅氧烷成分，除此外的方法步骤均相同。
表一实施例和对比例的绝缘密封材料的性能测试结果
注：以上结果参照GB/T528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定，GB/T 1681-1991硫化橡胶回弹性的测定，GB/T529-1999硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定，GB/T 1693—1989硫化橡胶工频介电常数和介质损耗角正切值的测定方法，GB/T531—1999橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法，GB/T531—1999橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法等本领域常规测试方法测得。

Claims (3)

1.一种化工泵用新型绝缘密封材料，其特征在于：各组分及其重量份数为：有机氟热塑性弹性体为89~113份，Al2O3为8.5~13.5，聚甲基硅氧烷为45.5~61.6份，聚丙烯为27~49.5份，硫酸钡为17~27.5份，四乙撑五胺为0.05~0.2份，六氟双酚A为0.1~0.2份，磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑为0.05~0.2份。
2.根据权利要求1所述的化工泵用新型绝缘密封材料，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
步骤一、按如下顺序加入有机氟热塑性弹性体、Al2O3、聚甲基硅氧烷、聚丙烯、硫酸钡、四乙撑五胺、六氟双酚A和磺化-1，3-二苄基-2-甲基咪唑，在开炼机上进行混炼，得到混炼胶；
步骤二、将步骤一得到的混炼胶经过低温干燥存放，然后在模压10分钟前在开炼机上进行一次返炼。
3.根据权利要求1所述的化工泵用新型绝缘密封材料，其特征在于：混炼温度控制在70℃以上，混炼时的装胶容量为通用橡胶的60％-70％，混炼时间10-20分钟，混炼速比为1：1.15，混炼时胶料薄通10-12次。
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