CN110330703A - 一种防变形压力传感器密封材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防变形压力传感器密封材料及其制备方法，涉及传感器加工技术领域。所述防变形压力传感器密封材料由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶20‑24份、丁苯橡胶18‑22份、聚异戊二烯8‑12份、氯丁橡胶20‑22份、聚酰胺4‑6份、正丙硫醇2‑4份、环氧丙烷2‑3份、白炭黑4‑6份、烯丙基三乙氧基硅烷2‑4份、N‑乙酰‑L‑酪氨酸1‑3份、六甲基磷酰三胺3‑5份、硫磺2‑3份、过氧化苯甲酰1‑2份、增塑剂1‑2份、软化剂1‑1.8份、偶联剂1‑1.2份。本发明克服了现有技术的不足，提高了传统材料的抗老化性能，同时增强其高温防变形性能，提升产品的使用寿命，增强经济效益，适宜推广生产使用。
Description
技术领域
本发明涉及传感器加工技术领域，具体涉及一种防变形压力传感器密封材料及其制备方法。
背景技术
传感器是一种能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。其中压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。
由于压力传感器通常在各种极端环境下使用，密封橡胶材料的选择至关重要，传统的橡胶材料于高温及其容易老化变形，影响压力传感器的使用效果，所以研究一款抗变形的压力传感器密封材料是现阶段一大重要的研究方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种防变形压力传感器密封材料及其制备方法，提高了传统材料的抗老化性能，同时增强其高温防变形性能，提升产品的使用寿命，增强经济效益，适宜推广生产使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种防变形压力传感器密封材料，所述防变形压力传感器密封材料由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶20-24份、丁苯橡胶18-22份、聚异戊二烯8-12份、氯丁橡胶20-22份、聚酰胺4-6份、正丙硫醇2-4份、环氧丙烷2-3份、白炭黑4-6份、烯丙基三乙氧基硅烷2-4份、N-乙酰-L-酪氨酸1-3份、六甲基磷酰三胺3-5份、硫磺2-3份、过氧化苯甲酰1-2份、增塑剂1-2份、软化剂1-1.8份、偶联剂1-1.2份。
优选的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、硬脂酸酯质量比2∶4∶1的混合物。
优选的，所述软化剂为双十八烷基二甲基氯化铵、蓖麻油、N-甲基二乙醇胺、烯丙基聚氧乙烯醚质量比3∶1∶1∶2的混合物。
优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
所述防变形压力传感器密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将顺丁橡胶、丁苯橡胶混合加入正丙硫醇、环氧丙烷于搅拌机中在氩气的保护下升温高速搅拌一段时间，得混合料A备用；
(2)将聚异戊二烯、氯丁橡胶混合聚酰胺、白炭黑于研磨机中混合研磨过20-40目筛，后加入去离子水和烯丙基三乙氧基硅烷于超声震荡仪中高温震荡均质，得混合料B备用；
(3)将上述混合料B加入N-乙酰-L-酪氨酸、六甲基磷酰三胺、增塑剂于搅拌机中混合高速搅拌，得混合料C备用；
(4)将上述混合料C与混合料A混合后加入硫磺、过氧化苯甲酰、软化剂和偶联剂于混炼机中高温混炼一段时间，后挤出机挤出成型，得本发明密封材料。
优选的，所述步骤(1)中升温高速搅拌的温度为160-180℃，搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为25-35min。
优选的，所述步骤(2)中超声震荡的温度为90-100℃，震荡功率为320-350W，频率为20-30HKz，时间为10-12min。
优选的，所述步骤(3)中混合高速搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间为20-25min。
优选的，所述步骤(4)中高温混炼的温度为140-150℃，混炼时间为1-1.2h，挤出温度为180-190℃。
本发明提供一种防变形压力传感器密封材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚异戊二烯和氯丁橡胶为主要基料，并且将顺丁橡胶、丁苯橡胶混合加入正丙硫醇、环氧丙烷高温混合，有效提升产品的韧性，将聚异戊二烯、氯丁橡胶混合聚酰胺、白炭黑粉碎后添加去离子水和烯丙基三乙氧基硅烷进行超声震荡，有效提升产品的稳定性和抗变形能力。
(2)本发明添加有N-乙酰-L-酪氨酸、六甲基磷酰三胺等物质，与基料和其它物质混合后能有效提升产品的耐高温性能，有效防止产品高温老化变形，提升其使用寿命，增强经济效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种防变形压力传感器密封材料，所述防变形压力传感器密封材料由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶20份、丁苯橡胶18份、聚异戊二烯8份、氯丁橡胶20份、聚酰胺4份、正丙硫醇2份、环氧丙烷2份、白炭黑4份、烯丙基三乙氧基硅烷2份、N-乙酰-L-酪氨酸1份、六甲基磷酰三胺3份、硫磺2份、过氧化苯甲酰1份、增塑剂1份、软化剂1份、偶联剂1份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、硬脂酸酯质量比2∶4∶1的混合物；所述软化剂为双十八烷基二甲基氯化铵、蓖麻油、N-甲基二乙醇胺、烯丙基聚氧乙烯醚质量比3∶1∶1∶2的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
所述防变形压力传感器密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将顺丁橡胶、丁苯橡胶混合加入正丙硫醇、环氧丙烷于搅拌机中在氩气的保护下升温高速搅拌一段时间，得混合料A备用；
(2)将聚异戊二烯、氯丁橡胶混合聚酰胺、白炭黑于研磨机中混合研磨过20-40目筛，后加入去离子水和烯丙基三乙氧基硅烷于超声震荡仪中高温震荡均质，得混合料B备用；
(3)将上述混合料B加入N-乙酰-L-酪氨酸、六甲基磷酰三胺、增塑剂于搅拌机中混合高速搅拌，得混合料C备用；
(4)将上述混合料C与混合料A混合后加入硫磺、过氧化苯甲酰、软化剂和偶联剂于混炼机中高温混炼一段时间，后挤出机挤出成型，得本发明密封材料。
其中，所述步骤(1)中升温高速搅拌的温度为160-180℃，搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为25-35min；所述步骤(2)中超声震荡的温度为90-100℃，震荡功率为320-350W，频率为20-30HKz，时间为10-12min；所述步骤(3)中混合高速搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间为20-25min；所述步骤(4)中高温混炼的温度为140-150℃，混炼时间为1-1.2h，挤出温度为180-190℃。
实施例2：
一种防变形压力传感器密封材料，所述防变形压力传感器密封材料由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶24份、丁苯橡胶22份、聚异戊二烯12份、氯丁橡胶22份、聚酰胺6份、正丙硫醇4份、环氧丙烷3份、白炭黑6份、烯丙基三乙氧基硅烷4份、N-乙酰-L-酪氨酸3份、六甲基磷酰三胺5份、硫磺3份、过氧化苯甲酰2份、增塑剂2份、软化剂1.8份、偶联剂1.2份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、硬脂酸酯质量比2∶4∶1的混合物；所述软化剂为双十八烷基二甲基氯化铵、蓖麻油、N-甲基二乙醇胺、烯丙基聚氧乙烯醚质量比3∶1∶1∶2的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
所述防变形压力传感器密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将顺丁橡胶、丁苯橡胶混合加入正丙硫醇、环氧丙烷于搅拌机中在氩气的保护下升温高速搅拌一段时间，得混合料A备用；
(2)将聚异戊二烯、氯丁橡胶混合聚酰胺、白炭黑于研磨机中混合研磨过20-40目筛，后加入去离子水和烯丙基三乙氧基硅烷于超声震荡仪中高温震荡均质，得混合料B备用；
(3)将上述混合料B加入N-乙酰-L-酪氨酸、六甲基磷酰三胺、增塑剂于搅拌机中混合高速搅拌，得混合料C备用；
(4)将上述混合料C与混合料A混合后加入硫磺、过氧化苯甲酰、软化剂和偶联剂于混炼机中高温混炼一段时间，后挤出机挤出成型，得本发明密封材料。
其中，所述步骤(1)中升温高速搅拌的温度为160-180℃，搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为25-35min；所述步骤(2)中超声震荡的温度为90-100℃，震荡功率为320-350W，频率为20-30HKz，时间为10-12min；所述步骤(3)中混合高速搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间为20-25min；所述步骤(4)中高温混炼的温度为140-150℃，混炼时间为1-1.2h，挤出温度为180-190℃。
实施例3：
一种防变形压力传感器密封材料，所述防变形压力传感器密封材料由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶22份、丁苯橡胶20份、聚异戊二烯10份、氯丁橡胶21份、聚酰胺5份、正丙硫醇3份、环氧丙烷2.5份、白炭黑5份、烯丙基三乙氧基硅烷3份、N-乙酰-L-酪氨酸2份、六甲基磷酰三胺4份、硫磺2.5份、过氧化苯甲酰1.5份、增塑剂1.5份、软化剂1.4份、偶联剂1.1份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、硬脂酸酯质量比2∶4∶1的混合物；所述软化剂为双十八烷基二甲基氯化铵、蓖麻油、N-甲基二乙醇胺、烯丙基聚氧乙烯醚质量比3∶1∶1∶2的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
所述防变形压力传感器密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将顺丁橡胶、丁苯橡胶混合加入正丙硫醇、环氧丙烷于搅拌机中在氩气的保护下升温高速搅拌一段时间，得混合料A备用；
(2)将聚异戊二烯、氯丁橡胶混合聚酰胺、白炭黑于研磨机中混合研磨过20-40目筛，后加入去离子水和烯丙基三乙氧基硅烷于超声震荡仪中高温震荡均质，得混合料B备用；
(3)将上述混合料B加入N-乙酰-L-酪氨酸、六甲基磷酰三胺、增塑剂于搅拌机中混合高速搅拌，得混合料C备用；
(4)将上述混合料C与混合料A混合后加入硫磺、过氧化苯甲酰、软化剂和偶联剂于混炼机中高温混炼一段时间，后挤出机挤出成型，得本发明密封材料。
其中，所述步骤(1)中升温高速搅拌的温度为160-180℃，搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为25-35min；所述步骤(2)中超声震荡的温度为90-100℃，震荡功率为320-350W，频率为20-30HKz，时间为10-12min；所述步骤(3)中混合高速搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间为20-25min；所述步骤(4)中高温混炼的温度为140-150℃，混炼时间为1-1.2h，挤出温度为180-190℃。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得产品的热变形温度，检测方法如下：
(1)选取上述实施例1-3所得产品为实验组1-3所检测材料，市面普通橡胶密封垫材料为对照组检测材料，将各组材料制备成长宽厚为20cm×10cm×0.5cm的橡胶板备用；
(2)将上述各组橡胶板竖放在伺服式热变形试验机内，设置负荷为1.82MPa和0.45MPa，升温速度为120℃/h，跨距为100mm，待橡胶板变形0.25mm时记录其对应热变形温度。
结果如下表所示：
由上表可得本发明所得产品相较于市面普通橡胶材料具有较高的热变形温度，适宜极端环境使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种防变形压力传感器密封材料，其特征在于，所述防变形压力传感器密封材料由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶20-24份、丁苯橡胶18-22份、聚异戊二烯8-12份、氯丁橡胶20-22份、聚酰胺4-6份、正丙硫醇2-4份、环氧丙烷2-3份、白炭黑4-6份、烯丙基三乙氧基硅烷2-4份、N-乙酰-L-酪氨酸1-3份、六甲基磷酰三胺3-5份、硫磺2-3份、过氧化苯甲酰1-2份、增塑剂1-2份、软化剂1-1.8份、偶联剂1-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种防变形压力传感器密封材料，其特征在于：所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、硬脂酸酯质量比2∶4∶1的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种防变形压力传感器密封材料，其特征在于：所述软化剂为双十八烷基二甲基氯化铵、蓖麻油、N-甲基二乙醇胺、烯丙基聚氧乙烯醚质量比3∶1∶1∶2的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种防变形压力传感器密封材料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
5.一种防变形压力传感器密封材料的制备方法，其特征在于：所述防变形压力传感器密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将顺丁橡胶、丁苯橡胶混合加入正丙硫醇、环氧丙烷于搅拌机中在氩气的保护下升温高速搅拌一段时间，得混合料A备用；
(2)将聚异戊二烯、氯丁橡胶混合聚酰胺、白炭黑于研磨机中混合研磨过20-40目筛，后加入去离子水和烯丙基三乙氧基硅烷于超声震荡仪中高温震荡均质，得混合料B备用；
(3)将上述混合料B加入N-乙酰-L-酪氨酸、六甲基磷酰三胺、增塑剂于搅拌机中混合高速搅拌，得混合料C备用；
(4)将上述混合料C与混合料A混合后加入硫磺、过氧化苯甲酰、软化剂和偶联剂于混炼机中高温混炼一段时间，后挤出机挤出成型，得本发明密封材料。
6.根据权利要求5所述的一种防变形压力传感器密封材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中升温高速搅拌的温度为160-180℃，搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为25-35min。
7.根据权利要求5所述的一种防变形压力传感器密封材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中超声震荡的温度为90-100℃，震荡功率为320-350W，频率为20-30HKz，时间为10-12min。
8.根据权利要求5所述的一种防变形压力传感器密封材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中混合高速搅拌的转速为1200-1400r/min，搅拌时间为20-25min。
9.根据权利要求5所述的一种防变形压力传感器密封材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中高温混炼的温度为140-150℃，混炼时间为1-1.2h，挤出温度为180-190℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191015 |