CN110804228A - 一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用 - Google Patents

一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110804228A
CN110804228A CN201911151066.XA CN201911151066A CN110804228A CN 110804228 A CN110804228 A CN 110804228A CN 201911151066 A CN201911151066 A CN 201911151066A CN 110804228 A CN110804228 A CN 110804228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
parts
enhancement layer
mixing
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201911151066.XA
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201911151066.XA priority Critical patent/CN110804228A/zh
Publication of CN110804228A publication Critical patent/CN110804228A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/18—Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/39—Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates
    • C08K5/40—Thiurams, i.e. compounds containing groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/068—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing swelling under working conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/102—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/108—Special methods for making a non-metallic packing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用，橡胶件包括胶条本体；增强层，其一体成型于胶条本体的一端面；若干个水分平衡条，呈阵列嵌设成型于增强层上,本方案通过巧妙性在胶条本体上设置增强层，然后在增强层上设置水分平衡条，然后将其成型成一体，而水分平衡条中纳米级膨润土能够在橡胶件使用时，根据应用场景的湿度情况，在湿度充裕的情况下，蓄积水分，而湿度不充裕的情况下，亦能够主动吸收一定空气中的水分，然后随着分子迁移而一定程度上，缓解了增强层和胶条本体的水分散失，使其不会因为水分过度散失而造成分子链断裂反应加剧的情况。

Description

一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用
技术领域
本发明涉及功能性橡胶材料制备及其应用技术领域，尤其是一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用。
背景技术
橡胶件作为现有的最为常规使用的高分子材料之一，其不仅具有优异的韧性和强度，还因原料成本低、来源广泛而被广泛应用于各行各业，而随着应用的推广，橡胶件的弊端也随之凸显，例如：在使用一定时间后，橡胶表面会出现老化、龟裂、变色和粉化的问题，尤其是一些弯曲的橡胶件，其表面老化开裂后，性能明显大大下降，甚至在开裂后，短时间内迅速损坏。而现有的橡胶老化研究成果主要分析了其老化是橡胶分子链的主链、侧链、交联键断裂反应占优势，橡胶分子链，先是断裂反应，同时以新的交联反应占优势，老化呈现出表面变硬，发脆产生裂纹等表象。其中，橡胶材料中，水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解；水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。
而目前大部分橡胶制品对橡胶本身含水量的调节控制研究还有所缺乏，这也使得该方面的研究经验一直难以得到本领域技术人员的相互借鉴和启发。
发明内容
针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种可根据使用场景进行调节水分且可延缓老化并具有优良物性的橡胶件及其在连接件、防护件中的应用。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种橡胶件，其包括：
胶条本体；
增强层，其一体成型于胶条本体的一端面；
若干个水分平衡条，呈阵列嵌设成型于增强层上。
进一步，所述胶条本体的原料由如下重量份组分混合而成：
丁苯橡胶 40～60份；
氧化锌 1.0～1.2份；
硬脂酸 0.4～0.6份；
乙烯硫脲 0.2～0.4份；
石蜡油 3～5份；
炭黑 3～5份；
纳米级膨润土 0.1～0.3份。
进一步，所述增强层的原料由如下重量份组分混合而成：
氯丁橡胶 30～50份；
脂肪酸 0.2～0.4份；
一硫化四甲基秋兰姆 1～2份；
异丙醇 1～2份；
N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺 0.5～1份。
进一步，所述水分平衡条的原料由如下重量份组分混合而成：
氯丁橡胶 20～30份；
纳米级膨润土 5～7份；
纳米级碳酸钙 2～4份；
4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺 0.5～0.8份；
氧化锌 0.6～1.0份；
N-对羟苯基丙烯酰胺 1～1.5份；
硫化剂 1～1.5份。
基于上述，本方案还提供一种橡胶件的制备方法，其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构。
进一步，所述的步骤（1）至少包括，将丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、乙烯硫脲、石蜡油和炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
所述的步骤（2）至少包括，将氯丁橡胶、脂肪酸、异丙醇、N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再加入一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15 h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
所述的步骤（3）至少包括，将氯丁橡胶、纳米级碳酸钙、4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、氧化锌和N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料。
进一步，步骤（3）中，将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15Mpa压力下恒温保持20～30 min。
进一步，步骤（4）将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理30～60 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理20～40 min，最后再自然降温至90～100℃进行保温30～60min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
作为上述方案的应用，其包括：
一种防护件，其包括上述所述制备方法制得的橡胶件，所述的橡胶件成型成环状或条状，增强层设为防护件的外表面，所述的防护件为体育器械护套或工业设备护套，此类护套一般是处于干燥的应用环境，传统的橡胶护套通常是在长期使用后，因橡胶本身的水分散失而加速橡胶本身的老化，导致其提前报废。
一种连接件，其包括上述所述制备方法制得的橡胶件，所述的橡胶件成型成环状或条状，增强层设为防护件的外表面，所述的连接件为工业管路连接件。该连接件可以是套设在水管表面或卡合处，通过利用水分平衡条进行吸水而润胀橡胶，然后由于应用场景下的水分多是均衡或波动较小的，因此，其不会发生反复润胀、脱水和继续润胀的情况，因此，既能够有效保障连接件的耐用性，又能够提高其连接密封性。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果为：本方案通过巧妙性在胶条本体上设置增强层，然后在增强层上设置水分平衡条，然后将其成型成一体，而水分平衡条中纳米级膨润土能够在橡胶件使用时，根据应用场景的湿度情况，在湿度充裕的情况下，蓄积水分，而湿度不充裕的情况下，亦能够主动吸收一定空气中的水分，然后随着分子迁移而一定程度上，缓解了增强层和胶条本体的水分散失，使其不会因为水分过度散失而造成分子链断裂反应加剧的情况，同时，需要说明的是，由于增强层与胶条本体层是后压合为一体的，在水分平衡条吸水润胀时，其内应力不会过多迁移至胶条本体，而会在增强层与胶条本体之间存在一个应力衰减，而本身增强层与胶条本体之间结合前，端面还经过粗糙化处理，使得其在结合时，能够尽可能紧密结合，提高了橡胶件的整体强度，另外，通过该方式，可以降低胶条本体的膨润土添加量或者直接取消增加膨润土，而现有方案中，由于为了给橡胶件进行水分保持，通常会加入一定量的膨润土，而膨润土由于具有强吸水性，其在添加过量时，容易导致橡胶件反复吸水润胀和脱水后，造成橡胶件提前老化，开裂或发粘等情况发生，另外，一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂目前鲜有报道，其可改善橡胶的耐热性和耐老化性能，并且硫化曲线平坦，不易燃烧，N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺作为防老剂，其除了具有良好的抗氧效能外，还有抗臭氧、抗曲挠龟裂和抑制铜、锰等有害金属的作用，另外，橡胶件在硫化处理过程中，采用分段式降温的方式可以有效释放其在成型时生成的内应力，而内应力也是使得橡胶件开裂等问题发生的原因之一，通过释放内应力，能够有效提供其后期使用时的耐用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述：
图1为本发明方案橡胶件的简要实施结构之一的图示之一；
图2为本发明方案橡胶件的简要实施结构之一的剖面图示之一；
图3为本发明方案橡胶件作为环形连接件的简要图示之一。
具体实施方式
如图1或2所示，
本发明一种橡胶件1，其包括：
胶条本体11；
增强层2，其一体成型于胶条本体11的一端面；
若干个水分平衡条21，呈阵列嵌设成型于增强层2上。
该方案形式通过巧妙性在胶条本体11上设置增强层2，然后在增强层2上设置水分平衡条21，然后将其成型成一体，而水分平衡条21中的纳米级膨润土能够在橡胶件1使用时，根据应用场景的湿度情况，在湿度充裕的情况下，蓄积水分，而湿度不充裕的情况下，亦能够主动吸收一定空气中的水分，然后随着分子迁移而一定程度上，缓解了增强层2和胶条本体11的水分散失，另外，为了便于结合应用，还可以在胶条本体11的下端面设置胶粘层12。
为了进一步公开本发明方案，本发明方案的胶条本体1、增强层2和水分平衡条21的具体配方如下：
进一步，所述胶条本体的原料由如下重量份组分混合而成：
丁苯橡胶 40～60份；
氧化锌 1.0～1.2份；
硬脂酸 0.4～0.6份；
乙烯硫脲 0.2～0.4份；
石蜡油 3～5份；
炭黑 3～5份；
纳米级膨润土 0.1～0.3份。
进一步，所述增强层的原料由如下重量份组分混合而成：
氯丁橡胶 30～50份；
脂肪酸 0.2～0.4份；
一硫化四甲基秋兰姆 1～2份；
异丙醇 1～2份；
N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺 0.5～1份。
进一步，所述水分平衡条的原料由如下重量份组分混合而成：
氯丁橡胶 20～30份；
纳米级膨润土 5～7份；
纳米级碳酸钙 2～4份；
4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺 0.5～0.8份；
氧化锌 0.6～1.0份；
N-对羟苯基丙烯酰胺 1～1.5份；
硫化剂 1～1.5份。
基于上述，本方案还提供一种橡胶件的制备方法，其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体，其具体至少包括，将丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、石蜡油和炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入乙烯硫脲作为硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔，其具体至少包括，将氯丁橡胶、脂肪酸、异丙醇、N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再加入一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整，其至少包括，将氯丁橡胶、纳米级碳酸钙、4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、氧化锌和N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料，另外，还包括将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15Mpa压力下恒温保持20～30 min；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构，其中，将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理30～60 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理20～40min，最后再自然降温至90～100℃进行保温30～60 min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
采用上述方案制得的橡胶件可以进一步制成防护件或连接件进行实际应用，所述的防护件可以为体育器械护套或工业设备护套如图3，此类护套一般是处于干燥的应用环境，传统的橡胶护套通常是在长期使用后，因橡胶本身的水分散失而加速橡胶本身的老化，导致其提前报废；所述的连接件可以为工业管路连接件，而胶条本体1、增强层2和水分平衡条21均与前述一致。该连接件可以是套设在水管表面或卡合处，通过利用水分平衡条进行吸水而润胀橡胶，然后由于应用场景下的水分多是均衡或波动较小的，因此，其不会发生反复润胀、脱水和继续润胀的情况，因此，既能够有效保障连接件的耐用性，又能够提高其连接密封性。
实施例1
一种橡胶件的制备方法，其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体，其具体至少包括，将40份丁苯橡胶、1.0份氧化锌、0.4份硬脂酸、3份石蜡油和3份炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入0.1份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入0.2份乙烯硫脲作为硫化剂并在90 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔，其具体至少包括，将30份氯丁橡胶、0.2份脂肪酸、1份异丙醇、0.5份N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再加入1份一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15 h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整，其至少包括，将20份氯丁橡胶、2份纳米级碳酸钙、0.5份4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、0.6份氧化锌和1份N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入5份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入1份硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料，另外，还包括将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15 Mpa压力下恒温保持20～30 min；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构，其中，将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理45 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理30 min，最后再自然降温至90～100℃进行保温45 min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
实施例2
一种橡胶件的制备方法，其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体，其具体至少包括，将50份丁苯橡胶、1.1份氧化锌、0.5份硬脂酸、4份石蜡油和4份炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入0.2份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入0.2份乙烯硫脲作为硫化剂并在90 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔，其具体至少包括，将50份氯丁橡胶、0.4份脂肪酸、2份异丙醇、1份N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再加入2份一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15 h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整，其至少包括，将25份氯丁橡胶、3份纳米级碳酸钙、0.65份4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、0.8份氧化锌和1.25份N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入5份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入1.2份硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料，另外，还包括将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15 Mpa压力下恒温保持20～30 min；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构，其中，将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理45 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理30 min，最后再自然降温至90～100℃进行保温45 min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
实施例3
一种橡胶件的制备方法，其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体，其具体至少包括，将60份丁苯橡胶、1.2份氧化锌、0.6份硬脂酸、5份石蜡油和3份炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入0.3份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入0.4份乙烯硫脲作为硫化剂并在90 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔，其具体至少包括，将40份氯丁橡胶、0.3份脂肪酸、1.5份异丙醇、0.75份N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55℃环境下混合均匀，再加入1.5份一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15 h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整，其至少包括，将25份氯丁橡胶、3份纳米级碳酸钙、0.8份4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、0.8份氧化锌和1份N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入5份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入1.3份硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料，另外，还包括将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15 Mpa压力下恒温保持20～30 min；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构，其中，将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理45 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理30 min，最后再自然降温至90～100℃进行保温45 min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
实施例4
一种橡胶件的制备方法，其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体，其具体至少包括，将50份丁苯橡胶、1.2份氧化锌、0.5份硬脂酸、4份石蜡油和4份炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入0.2份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入0.3份乙烯硫脲作为硫化剂并在90 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔，其具体至少包括，将30份氯丁橡胶、0.3份脂肪酸、1.5份异丙醇、0.7份N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55℃环境下混合均匀，再加入1份一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15 h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整，其至少包括，将30份氯丁橡胶、4份纳米级碳酸钙、0.8份4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、1.0份氧化锌和1份N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入7份纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入1.5份硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料，另外，还包括将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15 Mpa压力下恒温保持20～30 min；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构，其中，将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理45 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理30 min，最后再自然降温至90～100℃进行保温45 min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
测试例
1.1对照例1
将50份丁苯橡胶、1.2份氧化锌、0.5份硬脂酸、4份石蜡油、2份纳米级膨润土和4份炭黑在40～50℃环境下混合均匀；然后加入0.3份乙烯硫脲混合作为硫化剂并在90 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；再将其置于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理45 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理30 min，最后自然降温至室温，获得橡胶件（即对照例1）。
对照例2
取市销常规的橡胶条作为对照例2
对比测试
将实施例1～4制得的橡胶件分别裁切制成测试样条，然后，
按照国家推荐标准GB/T 529-2008进行测试其撕裂强度；
按照国家推荐标准GB/T 1633-2000进行测试其热变形温度；
按照国家推荐标准GB/T 531.1-2008进行测试其邵氏硬度；
按照国家推荐标准GB/T 528-2009进行测试其拉伸强度；
得到结果如下：
Figure 624844DEST_PATH_IMAGE002
按照国家推荐标准GB/T 3512-2001进行测试实施例1～4和对照例1、2的耐老化性能，其中，耐老化测试的温度控制在90 ℃，环境空气流速为0.8 m/s，空气湿度为60%，同时，记录样品表面出现老化裂痕的时间；
测试方式1，将测试样品均展平进行测试；
测试方式2，将测试样品首尾相接卷绕在直径为5 cm的钢管上进行测试；
所得结果如下：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对照例1 对照例2
测试方式1 374 368 379 376 337 317
测试方式2 344 339 347 345 319 281
综合上述结果可知，采用本发明方案的橡胶件，在结构强度、硬度和耐老化能力上，相较于市销常见的橡胶件具有更为优良的性能。
以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种橡胶件，其特征在于：其包括：
胶条本体；
增强层，其一体成型于胶条本体的一端面；
若干个水分平衡条，呈阵列嵌设成型于增强层上。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶件，其特征在于：所述胶条本体的原料由如下重量份组分混合而成：
丁苯橡胶 40～60份；
氧化锌 1.0～1.2份；
硬脂酸 0.4～0.6份；
乙烯硫脲 0.2～0.4份；
石蜡油 3～5份；
炭黑 3～5份；
纳米级膨润土 0.1～0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶件，其特征在于：所述增强层的原料由如下重量份组分混合而成：
氯丁橡胶 30～50份；
脂肪酸 0.2～0.4份；
一硫化四甲基秋兰姆 1～2份；
异丙醇 1～2份；
N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺 0.5～1份。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶件，其特征在于：所述水分平衡条的原料由如下重量份组分混合而成：
氯丁橡胶 20～30份；
纳米级膨润土 5～7份；
纳米级碳酸钙 2～4份；
4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺 0.5～0.8份；
氧化锌 0.6～1.0份；
N-对羟苯基丙烯酰胺 1～1.5份；
硫化剂 1～1.5份。
5.根据权利要求1至4之一所述的一种橡胶件的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
（1）制备胶条本体；
（2）制备增强层，然后在增强层表面形成若干个贯穿孔；
（3）将水分平衡条成型于贯穿孔中并压实，令增强层两端面均平整；
（4）将增强层附着与胶条本体一端面上并固定成型成一体结构。
6.根据权利要求5所述的一种橡胶件的制备方法，其特征在于：
所述的步骤（1）至少包括，将丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸、乙烯硫脲、石蜡油和炭黑在40～50℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，加入纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，然后成型成胶条本体坯料并恒温保持；
所述的步骤（2）至少包括，将氯丁橡胶、脂肪酸、异丙醇、N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再加入一硫化四甲基秋兰姆作为硫化剂并在90～95 ℃条件下进行混炼处理15～20 min，然后将混炼处理好的胶料注入到成型模具中形成预设规格的形态，并自然冷却保持10～15 h，继而再根据预设要求在其表面形成若干个贯穿孔，得到增强层坯料；
所述的步骤（3）至少包括，将氯丁橡胶、纳米级碳酸钙、4-辛基-N-(4-辛基苯基)苯胺、氧化锌和N-对羟苯基丙烯酰胺在45～55 ℃环境下混合均匀，再控制混合容器湿度低于50%，继而加入纳米级膨润土进行进一步混合；然后加入硫化剂并在80～100 ℃条件下进行混炼处理20～25 min，制得软化态的水分平衡条坯料。
7.根据权利要求6所述的一种橡胶件的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，将混炼处理制得的呈软化态的水分平衡条坯料注入到增强层坯料的贯穿孔中，然后在80～100 ℃条件下将注入有水分平衡条的增强层坯料在5～15 Mpa压力下恒温保持20～30 min。
8.根据权利要求1所述的一种橡胶件的制备方法，其特征在于：步骤（4）将增强层附着于胶条本体一端面上之前，还将增强层附着的端面和胶条本体一端面进行粗糙化处理，然后分别将二者加热软化后，再贴合，然后再将二者放于定型模具中加热至150～155 ℃进行第一阶段硫化处理30～60 min，然后再升温至160～165 ℃进行第二阶段硫化处理20～40min，最后再自然降温至90～100℃进行保温30～60 min，继而再自然降温至室温，获得橡胶件。
9.一种防护件，其特征在于：其包括权利要求5至8之一所述制备方法制得的橡胶件，所述的橡胶件成型成环状或条状，增强层设为防护件的外表面，所述的防护件为体育器械护套或工业设备护套。
10.一种连接件，其特征在于：其包括权利要求5至8之一所述制备方法制得的橡胶件，所述的橡胶件成型成环状或条状，增强层设为防护件的外表面，所述的连接件为工业管路连接件。
CN201911151066.XA 2019-11-21 2019-11-21 一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用 Withdrawn CN110804228A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911151066.XA CN110804228A (zh) 2019-11-21 2019-11-21 一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911151066.XA CN110804228A (zh) 2019-11-21 2019-11-21 一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110804228A true CN110804228A (zh) 2020-02-18

Family

ID=69491033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911151066.XA Withdrawn CN110804228A (zh) 2019-11-21 2019-11-21 一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110804228A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108314849A (zh) 橡胶组合物及加工方法，及应用其的胶带、胶辊及生产方法
CN107266753B (zh) 高拉伸强度、高耐磨性石墨烯／橡胶复合雨刮条及制备方法
CN108329559A (zh) 橡胶组合物，及应用其的耐老化橡胶制品和生产方法
CN103113641A (zh) 低硬度、高耐疲劳抽出性阻燃钢丝绳芯输送带芯胶及其制备方法
CN108440807B (zh) 鞋底材料及其制备方法
CN110330750B (zh) 一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法
CN109749153A (zh) 一种耐寒耐热输送带及其制备工艺
CN101928413B (zh) 一种用于钢丝绳芯输送带防撕裂边胶的制备方法
CN103205028A (zh) 叠层橡胶支座用有机粘土橡胶复合材料及其制备工艺
CN108047574A (zh) 一种空调电机用耐臭氧防震圈及其制备方法
CN110483903A (zh) 一种切边式三元乙丙胶轻型农机带及其加工方法
CN110804228A (zh) 一种橡胶件及其在连接件、防护件中的应用
CN102766295A (zh) 一种干净空气管及其制备方法
CN110818971A (zh) 一种密封垫片及其制备方法
CN104312019B (zh) 一种玻璃纤维耐高热输送带覆盖胶及其制备方法
EP2275284B1 (en) Rubber composition with moisture exposed surface containing combination of silica and specialized tackifying resin and tire with component thereof
CN104072822A (zh) 一种用于椅背连接的弹性橡胶件及其加工工艺
CN109337136A (zh) 一种热硫化快速成型橡胶
CN115584064A (zh) 一种变模量减震橡胶材料及其制备方法和应用
CN110511514B (zh) 一种耐高温高压的橡胶材料及其制备方法
CN106867045A (zh) 一种稳定杆衬套及其制备方法
KR100453282B1 (ko) 타이어 스틸코드 코팅용 고무조성물
CN114716738B (zh) 一种天然橡胶雨刮条及其制备方法
CN108047575A (zh) 一种空调电机用耐冲击防震圈及其制备方法
CN115322461B (zh) 一种适用于矿井下液压传动的胶管及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200218