CN110483855A - 一种高压密封件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压密封件及其制备方法，涉及材料加工技术领域。本发明高压密封件由JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、油Plasthall‑226等原料按一定比例经塑炼、捏合、混炼、热轧、冷轧、硫化及后续处理方法制得，制得的高压密封件物理性能优秀，抗挤出能力强，适用于高压工况环境，相对于现有品种综合性能更好，具有较好的市场前景。

Description

一种高压密封件及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料加工技术领域，具体涉及一种高压密封件及其制备方法。
背景技术
密封件是重要的机械基础原件，密封件的质量及功能性影响所属设备的运转可靠性。除了密封件安装等环境因素，密封件如果质量或性能不过关，轻则造成生产效率低下，重则损伤设备甚至带来不可预估的危害，尤其是在工况压力高的情况下，对密封件的耐压能力要求会更高。
现有市场上针对密封件人们开发出多种功能性密封件，但是多数密封件只能用一个月左右，甚至更短时间，持久性差，给企业连续生产带来不利影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高压密封件及其制备方法，适应于高压环境下使用，且持久耐用。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 5-7份、JSRN240S 12-15份、半补强N77023-26份、油Plasthall-2262.2-2.5份、氧化锌0.5-1.5份、硬脂酸0.1-0.3份、防老剂RD 0.3-0.5份、防老剂MB 0.1-0.3份、油酸酰胺CP 0.3-0.5份、防焦剂PVI 0.05-0.07份、DTDM 0.3-0.5份、S-800.06-0.09份、TMTD 0-0.2份、CZ 0.3-0.5份、TE 0.2-0.4份。
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N77025份、油Plasthall-2262.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-800.08份、TMTD0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2-3min，温度180-186℃；再加入油Plasthall-226捏合3-8min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI充分混炼6-8min，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE硫化100-105s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
所述混炼步骤为采用双辊炼胶机进行混炼，控制混炼温度为160-170℃。
所述混炼步骤后、硫化步骤前还包括对加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE后的混合料进行短时热轧步骤。
所述短时热轧过程控制热轧温度为230-240℃，热轧道次变形量为5-7％，热轧时间1-3min。
所述短时热轧步骤后、硫化步骤前还包括将所得物料进行冷轧步骤，冷轧采用多道次小变形量轧制，道次变形量2％，总冷轧变形量控制在10％以下，平轧出厚度为1-5mm的混炼胶。
本发明的有益效果是：
1、本发明选用丁腈橡胶为主体，制得的密封件耐高压，抗挤出能力强，适用于高压工况环境，相对于现有品种其综合性能更好。同时，本发明的制备方法用料简单，制备工艺操作简便，无需复杂的合成设备，制备成本较低。
2、本发明优化了混炼工艺，使得混炼胶分散均匀，减少了废品率，提高了生产效率。工艺中采用双辊混炼，避免了传统混炼时因温度受热不均而导致“糊料”，改善了成品品质。在混炼步骤后、硫化步骤前还对物料进行短时热轧和冷轧步骤，从而对制得的混炼胶形成局部动态再塑过程，减少和消除了组织应力，降低位错密度，保证胶体组织均匀，避免胶体成型后易开裂情况发生，大幅提高了成品的延伸特性，协同双辊混炼过程改善了密封件的成型性能，改善了综合力学性能，延长了使用期限。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N77025份、油Plasthall-2262.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-800.08份、TMTD 0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2min，温度180℃；再加入油Plasthall-226捏合3min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，采用双辊炼胶机充分混炼6min，控制温度为160℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后对混合料进行短时热轧和冷轧步骤，热轧过程控制热轧温度为230℃，热轧道次变形量为5％，热轧时间1min；冷轧采用多道次小变形量轧制，道次变形量2％，总冷轧变形量控制在9％，平轧出厚度为1mm的混炼胶，然后硫化100s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
实施例2
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 5份、JSRN240S 12份、半补强N77023份、油Plasthall-2262.2份、氧化锌0.5份、硬脂酸0.1份、防老剂RD 0.3份、防老剂MB 0.1份、油酸酰胺CP 0.3份、防焦剂PVI0.05份、DTDM 0.3份、S-800.06份、CZ 0.3份、TE 0.2份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2.5min，温度182℃；再加入油Plasthall-226捏合5min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，采用双辊炼胶机充分混炼8min，控制温度为170℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后对混合料进行短时热轧和冷轧步骤，热轧过程控制热轧温度为240℃，热轧道次变形量为7％，热轧时间3min；冷轧采用多道次小变形量轧制，道次变形量2％，总冷轧变形量控制在9.3％，平轧出厚度为5mm的混炼胶，然后硫化105s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
实施例3
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 7份、JSRN240S 15份、半补强N77026份、油Plasthall-2262.5份、氧化锌1.5份、硬脂酸0.3份、防老剂RD 0.5份、防老剂MB 0.3份、油酸酰胺CP 0.5份、防焦剂PVI0.07份、DTDM 0.5份、S-800.09份、TMTD 0.2份、CZ 0.5份、TE 0.4份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼3min，温度186℃；再加入油Plasthall-226捏合8min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，采用双辊炼胶机充分混炼7min，控制温度为165℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后对混合料进行短时热轧和冷轧步骤，热轧过程控制热轧温度为235℃，热轧道次变形量为6％，热轧时间2min；冷轧采用多道次小变形量轧制，道次变形量2％，总冷轧变形量控制在9.2％，平轧出厚度为3mm的混炼胶，然后硫化103s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
对比例1
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N77025份、油Plasthall-2262.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-800.08份、TMTD 0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2min，温度180℃；再加入油Plasthall-226捏合3min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，混炼6min，控制温度为160℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后对混合料进行短时热轧和冷轧步骤，热轧过程控制热轧温度为230℃，热轧道次变形量为5％，热轧时间1min；冷轧采用多道次小变形量轧制，道次变形量2％，总冷轧变形量控制在9％，平轧出厚度为1mm的混炼胶，然后硫化100s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
对比例2
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N77025份、油Plasthall-2262.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-800.08份、TMTD 0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2min，温度180℃；再加入油Plasthall-226捏合3min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，采用双辊炼胶机充分混炼6min，控制温度为160℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后硫化100s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
对比例3
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N77025份、油Plasthall-2262.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-800.08份、TMTD 0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2min，温度180℃；再加入油Plasthall-226捏合3min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，采用双辊炼胶机充分混炼6min，控制温度为160℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后对混合料进行短时热轧步骤，热轧过程控制热轧温度为230℃，热轧道次变形量为5％，热轧时间1min；然后硫化100s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
对比例4
高压密封件，以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N77025份、油Plasthall-2262.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-800.08份、TMTD 0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
制备高压密封件的方法，包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2min，温度180℃；再加入油Plasthall-226捏合3min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI，采用双辊炼胶机充分混炼6min，控制温度为160℃，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE，然后对混合料进行冷轧步骤，冷轧采用多道次小变形量轧制，道次变形量2％，总冷轧变形量控制在9％，平轧出厚度为1mm的混炼胶，然后硫化100s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
测试方法
参照标准《HG/T 2810-2008往复运动橡胶密封圈材料》中的测试方法对实施例及对比例制得的密封件进行性能测试，具体测试结果见表1：
表1不同方法所制得密封件综合性能比较
从表1可以看到，实施例1-3制备的密封件能很好地适应高压环境，综合物理性能优秀，适合用作高压工况。对比例1由于未采用双辊混炼处理，故制得的成品其硬度和撕裂强度欠佳；对比例2由于未采用短时热轧和冷轧处理，所得成品拉伸强度及伸长率不同程度下降，并且压缩永久变形最大压缩率升高；对比例3与对比例4综合性能均较差；从综合性能看，实施例1为最优方案。
最后应说明的是：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 (6)

1.一种高压密封件，其特征在于：以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 5-7份、JSRN240S 12-15份、半补强N770 23-26份、油Plasthall-226 2.2-2.5份、氧化锌0.5-1.5份、硬脂酸0.1-0.3份、防老剂RD 0.3-0.5份、防老剂MB 0.1-0.3份、油酸酰胺CP 0.3-0.5份、防焦剂PVI 0.05-0.07份、DTDM 0.3-0.5份、S-80 0.06-0.09份、TMTD 0-0.2份、CZ 0.3-0.5份、TE 0.2-0.4份。
2.根据权利要求1所述的高压密封件，其特征在于：以质量份计，由以下组分组成：
JSRN250S 6份、JSRN240S 14份、半补强N770 25份、油Plasthall-226 2.4份、氧化锌1份、硬脂酸0.2份、防老剂RD 0.4份、防老剂MB 0.2份、油酸酰胺CP 0.4份、防焦剂PVI 0.06份、DTDM 0.4份、S-80 0.08份、TMTD 0.1份、CZ 0.4份、TE 0.3份。
3.一种制备如权利要求1或2所述的高压密封件的方法，其特征在于：包括如下步骤：按组成原料的质量份将JSRN250S、JSRN240S、半补强N770、投入密炼机中塑炼2-3min，温度180-186℃；再加入油Plasthall-226捏合3-8min，卸料，冷却到室温并投入开炼机中，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、防老剂MB、油酸酰胺CP、防焦剂PVI充分混炼6-8min，制得混炼胶，再在同温下加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE硫化100-105s后，加工成型即得半成品；通过打磨装置对半成品进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到成品。
4.根据权利要求3所述的高压密封件的制备方法，其特征在于：所述混炼步骤为采用双辊炼胶机进行混炼，控制混炼温度为160-170℃。
5.根据权利要求3所述的高压密封件的制备方法，其特征在于：所述混炼步骤后、硫化步骤前还包括对加入DTDM、S-80、TMTD、CZ、TE后的混合料进行短时热轧步骤。
6.根据权利要求5所述的高压密封件的制备方法，其特征在于：所述短时热轧过程控制热轧温度为230-240℃，热轧道次变形量为5-7％，热轧时间1-3min。
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