CN109912983A - 一种食品机械用橡胶密封圈及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品机械技术领域，具体涉及一种食品机械用橡胶密封圈及其制备工艺，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶、补强剂、纳米助剂、纤维助剂、增塑剂、阻燃剂、脂肪酸改性碳酸钙、二苯基硅二醇、硫化剂、促进剂偶联剂、防静电剂、防霉剂、防老剂、防焦剂、加工助剂、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡。本发明的橡胶密封圈强度和硬度较高，具有突出的耐高低温性能，在‑70～260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，还具有优异的抗拉伸、抗撕裂、耐腐蚀、防霉和阻燃性能，并有耐臭氧、耐天候老化等优点，且无任何毒性，特别适用于食品机械使用。
Description
技术领域
本发明涉及食品机械技术领域，具体涉及一种食品机械用橡胶密封圈及其制备工艺。
背景技术
食品机械是指把食品原料加工成食品过程中所应用的机械设备和装置，食品机械主要可以分为食品加工机械、包装设备两大类，食品加工机械包括筛选与清洗机械、粉碎与切割机械、搅拌均匀与均质机械、成型机械、分离机械、蒸发与浓缩机械、干燥机械、烘烤机械、冷冻机械、挤压膨化机械、输送机械等。
橡胶密封圈是食品机械中必不可少的零部件之一，因此，橡胶密封圈的性能影响着食品机械的使用效果和使用寿命，而现有的橡胶密封圈性能欠佳，影响了橡胶密封圈的使用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种食品机械用橡胶密封圈，该橡胶密封圈强度和硬度较高，具有突出的耐高低温性能，在-70～260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，还具有优异的抗拉伸、抗撕裂、耐腐蚀、防霉和阻燃性能，并有耐臭氧、耐天候老化等优点，且无任何毒性，特别适用于食品机械使用。
本发明的另一目的在于提供一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，该制备工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种食品机械用橡胶密封圈，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶80-120份、补强剂5-15份、纳米助剂8-12份、纤维助剂6-10份、增塑剂4-8份、阻燃剂3-7份、脂肪酸改性碳酸钙1-5份、二苯基硅二醇3-5份、硫化剂1-5份、促进剂1-3份、偶联剂1-3份、防静电剂1.5-2.5份、防霉剂1-2份、防老剂0.5-1.5份、防焦剂0.5-1.5份、加工助剂0.8-1.2份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.1-0.5份。
本发明的橡胶密封圈通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制得的橡胶密封圈具有突出的耐高低温性能，在-70～260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，并有耐臭氧、耐天候老化等优点，且无任何毒性，特别适用于食品机械使用。
优选的，所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比56-92：0-40：4-8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03％-0.07％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.14％-0.18％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.5％-5.5％，分子量为65-67万。
本发明通过采用乙烯基含量为0.03％-0.07％，分子量为64-66万的甲基乙烯基硅橡胶A，其具有高分子量，主链较长，分子间作用力大，可有效提高硅橡胶的机械强度；本发明通过采用乙烯基含量为0.14％-0.18％，分子量为64-66万的甲基乙烯基硅橡胶B，其具有高分子量，主链较长，分子间作用力大，可有效提高硅橡胶的机械强度；本发明通过采用乙烯基含量为4.5％-5.5％，分子量为65-67万的甲基乙烯基硅橡胶C，其具有低分子量，高乙烯基含量的硅橡胶能产生集中交联效应。
优选的，所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂80-120份、六方氮化硼2-6份、明矾粉2-4份、乙撑基双硬脂酰胺1-3份、松节油0.5-1.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-3份和液体石蜡3-5份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到130-140℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应15-25min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1400-1600rpm转速下分散4-8min，滴加液体石蜡，滴加完毕后80-120℃保温1-3h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.1-0.5μm的补强剂。
本发明的补强剂通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比以及补强剂的制备步骤和工艺参数，制得的补强剂粒径小，分散在硅橡胶中能提高硅橡胶的机械强度；且增强了与各原料成分的结合力，硬度定伸应力都得到了明显的提高，而且还能够改善橡胶成品的弹性、压缩永久变形性等，提高了该密封圈的整体品质。
优选的，所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.2-0.6：0.4-0.8：0.8-1.2组成的混合物。本发明通过严格控制纳米助剂的种类、复配及配比，制得的橡胶密封圈物理性能优秀，而且具有很高的耐热、耐老化等性能。
所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.4-0.8：1：2-4：0.5-1.5组成的混合物。本发明通过严格控制纤维助剂的种类、复配及配比，制得的橡胶密封圈抗拉伸、抗撕裂、耐腐蚀、耐温变性强，加入的各种纤维进一步增强了该密封圈的物理性能，阻燃性等也有很大提高。
优选的，所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比1-2：0.8-1.2：1组成的混合物。本发明通过严格控制增塑剂的种类、复配及重量配比，可以降低橡胶分子链间的作用力，使橡胶的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，可提高橡胶的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比0.5-1.5：1组成的混合物。本发明通过严格控制阻燃剂的种类、复配及重量配比，可以提高橡胶密封圈的阻燃性能。
优选的，所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比1-2：1：0.8-1.2组成的混合物。本发明通过严格控制硫化剂的种类、复配及重量配比，其硫化效果好，制得的橡胶密封圈具有突出的耐高低温性能，在-70～260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，并有耐臭氧、耐天候老化等优点。
所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比0.5-1.5：1.5-2.5：1组成的混合物。本发明通过严格控制促进剂的种类、复配及重量配比，可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能。
优选的，所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：0.5-1.5：1.5-2.5组成的混合物。本发明通过严格控制偶联剂的种类、复配及重量配比，能大幅度提高增强胶料物理力学性能，并改善填料在胶料中的润湿性和分散性。
所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：4-8组成的混合物。本发明通过严格控制防静电剂的种类、复配及重量配比，可以提高橡胶密封圈的防静电性能。
优选的，所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比0.8-1.2：1.4-2.2：1组成的混合物。本发明通过严格控制防霉剂的种类、复配及重量配比，制得的橡胶密封圈防霉效果好，使用安全。
所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.4-0.8：0.8-1.2组成的混合物。本发明通过严格控制防老剂的种类、复配及重量配比，延缓或抑制老化过程，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。
优选的，所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比1-2：1：0.5-1.5组成的混合物。本发明通过严格控制防焦剂的种类、复配及配比，防止橡胶胶料在加工过程中产生早期硫化现象的物质。
所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比1.5-2.5：1：0.5-1.5组成的混合物。本发明通过严格控制加工助剂的种类、复配及配比，可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性，能够降低加工难度，节省能源消耗。
一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在80-100℃温度下搅拌加热20-30min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为180-200℃，时间为5-15min，制得食品机械用橡胶密封圈。
本发明的有益效果在于：本发明的橡胶密封圈强度和硬度较高，具有突出的耐高低温性能，在-70～260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，还具有优异的抗拉伸、抗撕裂、耐腐蚀、防霉和阻燃性能，并有耐臭氧、耐天候老化等优点，且无任何毒性，特别适用于食品机械使用。
本发明的制备工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种食品机械用橡胶密封圈，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶80份、补强剂5份、纳米助剂8份、纤维助剂6份、增塑剂4份、阻燃剂3份、脂肪酸改性碳酸钙1份、二苯基硅二醇3份、硫化剂1份、促进剂1份、偶联剂1份、防静电剂1.5份、防霉剂1份、防老剂0.5份、防焦剂0.5份、加工助剂0.8份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.1份。
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比56：40：4组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03％，分子量为64万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.148％，分子量为64万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.5％，分子量为65万。
所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂80份、六方氮化硼2份、明矾粉2份、乙撑基双硬脂酰胺1份、松节油0.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份和液体石蜡3份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到130℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应15min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1400rpm转速下分散4min，滴加液体石蜡，滴加完毕后80℃保温3h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.1μm的补强剂。
所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.2：0.4：0.8组成的混合物；所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.4：1：2：0.5组成的混合物。
所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比1：0.8：1组成的混合物；所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比0.5：1组成的混合物。
所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比1：1：0.8组成的混合物；所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比0.5：1.5：1组成的混合物。
所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：0.5：1.5组成的混合物；所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：4组成的混合物。
所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比0.8：1.4：1组成的混合物；所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.4：0.8组成的混合物。
所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比1：1：0.5组成的混合物；所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比1.5：1：0.5组成的混合物。
一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在80℃温度下搅拌加热30min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为180℃，时间为15min，制得食品机械用橡胶密封圈。
实施例2
一种食品机械用橡胶密封圈，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶90份、补强剂8份、纳米助剂9份、纤维助剂7份、增塑剂5份、阻燃剂4份、脂肪酸改性碳酸钙2份、二苯基硅二醇3.5份、硫化剂2份、促进剂1.5份、偶联剂1.5份、防静电剂1.8份、防霉剂1.2份、防老剂0.8份、防焦剂0.8份、加工助剂0.9份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.2份。
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比60：35：5组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.04％，分子量为64.5万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.15％，分子量为64.5万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.8％，分子量为65.5万。
所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂90份、六方氮化硼3份、明矾粉2.5份、乙撑基双硬脂酰胺15份、松节油0.8份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5份和液体石蜡3.5份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到132℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应18min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1450rpm转速下分散7min，滴加液体石蜡，滴加完毕后90℃保温2.5h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.2μm的补强剂。
所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.3：0.5：0.9组成的混合物；所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.4-0.8：1：2.5：0.8组成的混合物。
所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比1.2：0.9：1组成的混合物；所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比0.8：1组成的混合物。
所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比1.2：1：0.9组成的混合物；所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比0.8：1.8：1组成的混合物。
所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：0.8：1.8组成的混合物；所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：5组成的混合物。
所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比0.9：1.6：1组成的混合物；所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.5：0.9组成的混合物。
所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比1.2：1：0.8组成的混合物；所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比1.8：1：0.8组成的混合物。
一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在85℃温度下搅拌加热28min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为185℃，时间为12min，制得食品机械用橡胶密封圈。
实施例3
一种食品机械用橡胶密封圈，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶100份、补强剂10份、纳米助剂10份、纤维助剂8份、增塑剂6份、阻燃剂5份、脂肪酸改性碳酸钙3份、二苯基硅二醇4份、硫化剂3份、促进剂2份、偶联剂2份、防静电剂2份、防霉剂1.5份、防老剂1份、防焦剂1份、加工助剂1份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.3份。
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比70：24：6组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.05％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.16％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5％，分子量为66万。
所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂100份、六方氮化硼4份、明矾粉3份、乙撑基双硬脂酰胺2份、松节油1份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份和液体石蜡4份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到135℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应20min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1500rpm转速下分散6min，滴加液体石蜡，滴加完毕后100℃保温2h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.3μm的补强剂。
所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.4：0.6：1组成的混合物；所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.6：1：3：1组成的混合物。
所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比1.5：1：1组成的混合物；所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比1：1组成的混合物。
所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比1.5：1：1组成的混合物；所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比1：2：1组成的混合物。
所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：1：2组成的混合物；所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：6组成的混合物。
所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比1：1.8：1组成的混合物；所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.6：1组成的混合物。
所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比1.5：1：1组成的混合物；所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比2：1：1组成的混合物。
一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在90℃温度下搅拌加热25min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为190℃，时间为10min，制得食品机械用橡胶密封圈。
实施例4
一种食品机械用橡胶密封圈，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶110份、补强剂12份、纳米助剂11份、纤维助剂9份、增塑剂7份、阻燃剂6份、脂肪酸改性碳酸钙4份、二苯基硅二醇4.5份、硫化剂4份、促进剂2.52份、偶联剂2.5份、防静电剂2.2份、防霉剂1.8份、防老剂1.2份、防焦剂1.2份、加工助剂1.1份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.4份。
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比80：13：7组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.06％，分子量为65.5万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.17％，分子量为65.5万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5.2％，分子量为66.5万。
所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂110份、六方氮化硼5份、明矾粉3.5份、乙撑基双硬脂酰胺2.5份、松节油1.2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.5份和液体石蜡4.5份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到138℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应18min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1550rpm转速下分散5min，滴加液体石蜡，滴加完毕后110℃保温1.5h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.4μm的补强剂。
所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.5：0.7：1.1组成的混合物；所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.7：1：3.5：1.2组成的混合物。
所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比1.8：1.1：1组成的混合物；所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比1.2：1组成的混合物。
所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比1.8：1：1.1组成的混合物；所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比1.2：2.2：1组成的混合物。
所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：1.2：2.2组成的混合物；所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：7组成的混合物。
所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比1.1：2：1组成的混合物；所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.7：1.1组成的混合物。
所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比1.8：1：0.5-1.5组成的混合物；所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比2.2：1：1.2组成的混合物。
一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在95℃温度下搅拌加热22min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为195℃，时间为8min，制得食品机械用橡胶密封圈。
实施例5
一种食品机械用橡胶密封圈，所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶120份、补强剂15份、纳米助剂12份、纤维助剂10份、增塑剂8份、阻燃剂7份、脂肪酸改性碳酸钙5份、二苯基硅二醇5份、硫化剂5份、促进剂3份、偶联剂3份、防静电剂2.5份、防霉剂2份、防老剂1.5份、防焦剂1.5份、加工助剂1.2份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.5份。
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比90：2：8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.07％，分子量为66万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.18％，分子量为66万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5.5％，分子量为67万。
所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂120份、六方氮化硼6份、明矾粉4份、乙撑基双硬脂酰胺3份、松节油1.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3份和液体石蜡5份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到140℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应15min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1600rpm转速下分散4min，滴加液体石蜡，滴加完毕后120℃保温1h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.5μm的补强剂。
所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.6：0.8：1.2组成的混合物；所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.8：1：4：1.5组成的混合物。
所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比2：1.2：1组成的混合物；所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比1.5：1组成的混合物。
所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比2：1：1.2组成的混合物；所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比1.5：2.5：1组成的混合物。
所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：1.5：2.5组成的混合物；所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：8组成的混合物。
所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比1.2：2.2：1组成的混合物；所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.8：1.2组成的混合物。
所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比2：1：0.5-1.5组成的混合物；所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比2.5：1：1.5组成的混合物。
一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在100℃温度下搅拌加热20min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为200℃，时间为5min，制得食品机械用橡胶密封圈。
经检测，本发明制得的橡胶密封圈邵氏硬度可以达到80A以上，拉伸强度可以达到15MPa以上，撕裂强度可以达到50MPa以上，回弹性可以达到45％以上，扯断伸长率可以达到500％以上，体积电阻率可以达到5×1015Ω·cm。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述橡胶密封圈包括如下重量份的原料：硅橡胶80-120份、补强剂5-15份、纳米助剂8-12份、纤维助剂6-10份、增塑剂4-8份、阻燃剂3-7份、脂肪酸改性碳酸钙1-5份、二苯基硅二醇3-5份、硫化剂1-5份、促进剂1-3份、偶联剂1-3份、防静电剂1.5-2.5份、防霉剂1-2份、防老剂0.5-1.5份、防焦剂0.5-1.5份、加工助剂0.8-1.2份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比56-92：0-40：4-8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03％-0.07％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.14％-0.18％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.5％-5.5％，分子量为65-67万。
3.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述补强剂由如下重量份的原料组成：聚丙烯树脂80-120份、六方氮化硼2-6份、明矾粉2-4份、乙撑基双硬脂酰胺1-3份、松节油0.5-1.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-3份和液体石蜡3-5份；所述补强剂由如下步骤制得：将乙撑基双硬脂酰胺加热到130-140℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和六方氮化硼，保温搅拌反应15-25min，将松节油、明矾粉和聚丙烯树脂混合搅拌均匀后加入，冷却至常温，1400-1600rpm转速下分散4-8min，滴加液体石蜡，滴加完毕后80-120℃保温1-3h，冷却后球磨，烘干，造粒，制得粒径为0.1-0.5μm的补强剂。
4.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述纳米助剂是由纳米碳酸钙、纳米硅藻土、纳米氧化锌和纳米铝矾土以重量比1：0.2-0.6：0.4-0.8：0.8-1.2组成的混合物；所述纤维助剂是由硅酸铝纤维、聚四氟乙烯纤维、石英玻璃纤维和矿棉纤维以重量比0.4-0.8：1：2-4：0.5-1.5组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸正丁酯酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯以重量比1-2：0.8-1.2：1组成的混合物；所述阻燃剂是由纳米氢氧化铝和纳米氢氧化镁以重量比0.5-1.5：1组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述硫化剂是由过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和2,4-二氯过氧化苯甲酰以重量比1-2：1：0.8-1.2组成的混合物；所述促进剂是由2-巯基苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆以重量比0.5-1.5：1.5-2.5：1组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述偶联剂是由苯基三乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯以重量比1：0.5-1.5：1.5-2.5组成的混合物；所述防静电剂是由炭黑和碳纤维以重量比1：4-8组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述防霉剂是由N-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、甲基-3-异噻唑酮和氯-2-甲基-3-异噻唑酮以重量比0.8-1.2：1.4-2.2：1组成的混合物；所述防老剂是由N-苯基-β-苯胺、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹聚合体以重量比1：0.4-0.8：0.8-1.2组成的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种食品机械用橡胶密封圈，其特征在于：所述防焦剂是由邻苯二甲酸酐、苯甲酸和油酸以重量比1-2：1：0.5-1.5组成的混合物；所述加工助剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺以重量比1.5-2.5：1：0.5-1.5组成的混合物。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种食品机械用橡胶密封圈的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：将上述除硫化剂以外的原料混合，在80-100℃温度下搅拌加热20-30min，混炼，压制成型；将成型后的橡胶料加入到硫化设备中的模具内，加入硫化剂，进行硫化处理，温度为180-200℃，时间为5-15min，制得食品机械用橡胶密封圈。
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