CN110819013A - 一种耐氯胺的三元乙丙橡胶、密封件及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐氯胺的三元乙丙橡胶、密封件及生产工艺。其配方为包括有以下重量份的原料：100份乙烯含量≧67%且ENB含量4.2～5.5%的三元乙丙橡胶、1～5份氧化锌、0.5～2份硬脂酸、0.5～4份分散剂、10～40份炭黑、6～20份白色填料、5～15份增塑剂、1～2份抗氧化剂、1～4份交联剂、1～3份交联助剂。其生产工艺通过密炼机和开炼机生产。本发明能抵抗氯胺侵蚀，延长密封件使用寿命，减少水资浪费，同时性能达到客户所需性能要求，批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及密封件技术领域，特别是一种耐氯胺的三元乙丙橡胶、密封件及生产工艺。
背景技术
橡胶是一种具有良好的回弹性的材料，因其特殊的性能，在饮用水行业中广泛运用，但饮用水是以氯胺溶液作为消毒剂，而氯胺溶液对所有弹性材料都会破坏作用，因此会对饮用水设备中的橡胶密封件的产生破坏作用：如密封件溶涨、龟裂。从而致使橡胶密封件的使用寿命缩短。给人们的生活带来很大不便。同时密封件的失效，也会给人类水资源造成很大的浪费。
而传统的饮用水密封件配方，采用疏水性，惰性很强材料进行填充，同时增加硫化剂的含量，从而提高橡胶的交联密度，使的分子间的应力增大，分子间隙变小，氯胺分子难以渗透到橡胶交联网内，从而减慢密封件被破坏的速度，延长密封件的使用时间。但此类方法，也无法解决氯胺中的氯分子对橡胶交联键和橡胶主链的产生破坏，因氯分子易对三元乙丙橡胶的主链进行攻击破坏并移接至主链上，造成密封件的体积增加和质量增加，造成密封件的强度，弹性及回弹性下降从而产生密封性能失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种耐氯胺的三元乙丙橡胶、密封件及生产工艺，能抵抗氯胺侵蚀，延长密封件使用寿命，减少水资浪费，同时性能达到客户所需性能要求，批量生产。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种耐氯胺的三元乙丙橡胶，包括有以下重量份的原料：100份乙烯含量≧67%且ENB含量4.2～5.5%的三元乙丙橡胶、1～5份氧化锌、0.5～2份硬脂酸、0.5～4份分散剂、10～40份炭黑、6～20份白色填料、5～15份增塑剂、1～2份抗氧化剂、1～4份交联剂、1～3份交联助剂。
上述技术方案中，所述三元乙丙橡胶为阿朗新科提供的EP2470E，乙烯含量67%，ENB含量64%；炭黑为卡博特提供的N550，白色填料为金昌盛提供单斜晶体的滑石粉；分散剂为莱茵化学提供的莱菌散A-25；抗氧化剂为金晶盛提供的153D；增塑剂为克拉玛依提供的KP6030石蜡油；交联剂为金昌盛提供的2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷；交联助剂为甲基丙烯酸乙二醇酯。
一种密封件，由上述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶制得。
一种耐氯胺的三元乙丙橡胶的生产工艺，用于生产如上述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶，包括以下步骤：步骤1：三元乙丙橡胶投入密炼机，密炼机压强保持0.7mpa；塑炼三元乙丙橡胶至110～115℃，依次加入氧化锌、抗氧化剂、硬脂酸、分散剂、炭黑及增塑剂，加压混炼至120～125℃，清扫翻料，加压混炼至130～135℃，清扫翻料，加压混炼至138～140℃，翻料加压混炼至142～143℃；将密炼机辊距调至胶片厚度1mm，过薄胶料1次；将密炼机辊距调至胶片厚度6mm，出料得到胶料A，将胶料A停放8h以上；步骤2：把胶料A投入开炼机中，开炼机起始辊温≤45℃，将开炼机辊距调至胶片厚度0.9mm，过薄打软；将开炼机辊距调至胶片厚度4～6mm，让胶料A包辊；步骤3：将开炼机温度调至60～70℃；往辊筒边缘少量多次加入交联剂，翻炼2次；往辊筒边缘少量多次加入交联助剂，打厚三角包5次；将开炼机辊距调至胶片厚度0.8mm，过薄胶料，并打三角包3次，出料得到胶料B。
一种密封件，采用如权利要求4所述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶的生产工艺所制得，并还包括以下步骤：步骤4：把模具温度调至170～180℃，将胶料B放入模具中，合模硫化170s，取出半成品；步骤5：把烘箱温度调至130～150℃，把半成品放入烘箱中，烘箱加热3～5h，取出并得到密封件产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的EPDM配方制成的密封件材料，EPDM材料中的乙烯对抗氯按起主导作用，耐抗氧剂的使用，阻止了橡胶发生自由基反应，同时与橡胶内部的过氧化物质产生反应生成较强的化合物，占据部分橡胶主链和交联链，从而减缓氯胺分对橡胶链的破坏和移植，达到保护橡胶的目的。
本发明提供的EPDM配方制成的密封件材料，在浸泡在高温80℃，溶度为97%氯胺溶液中，经历3d、30d、60d的时间，体积变化率、质量变化率、产品外观均优于市面同类产品。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供的实施例1，一种EPDM耐氯按溶液密封件材料配方，由高乙烯含量-乙烯含量≧67%,中等ENB含量-4.2～5.5%的三元乙丙橡胶为主要原材料，所述配方还包括氧化锌、硬脂酸、分散剂、炭黑、白色、增塑剂、抗氧化剂、交联剂及交联助剂；所述的主要配方质量比在100份三元乙丙橡胶的基础上配以1份氧化锌、0.5份硬脂酸、0.5份分散剂、10份炭黑、6份白色填料、5份增塑剂、1份抗氧化剂、1份交联剂、1份交联助剂。
具体的所述原材料均通过FDA认证。主要原材料三元乙丙橡胶生胶采用阿朗新科提供EP2470E，ENB含量4.2%，乙烯含量69%。炭黑采用卡博特提供炭黑N550。填料采用金昌盛提供单斜晶体的滑石粉。分散剂采用莱茵化学提供莱菌散A-25。抗氧化剂采用金晶盛提供的153D。增塑剂采用克拉玛依提供KP6030石蜡油。交联剂采用金昌盛提供2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷用以替代传统硫化剂（硫磺）。交联助剂采用甲基丙烯酸乙二醇酯用以替代传统橡胶促进剂（N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺,苯二硫化二骈噻唑，二硫化四甲基秋兰姆）。
本实施例1还提供一种与氯胺溶液长期接触的EPDM密封件材料配方的生产工艺：
密炼炼胶工艺：塑炼EPDM生胶至110℃，依次加入氧化锌、抗氧化剂、硬脂酸、分散剂、炭黑及增塑剂，加压混炼至120℃，清扫翻料，加压混炼至130℃，清扫翻料，加压混炼至138℃，翻料加压混炼至142℃，下料。开炼机辊距调至胶片厚度1mm；过薄胶料1次；开炼机辊距调至胶片厚度6mm，将胶料A出片。其中，密炼机压力压强保持0.7mpa。胶料A停放8h备用。
开炼炼胶工艺：开炼机起始辊温30℃；将辊距调至0.9mm，将胶料过薄打软即可，再将开炼机辊距调至4mm，让胶料包辊；先缓慢加入交联剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷：从辊筒左边向右边（或反之）依次少量多次加入，严禁一次全部加入，待硫化剂完全溶入胶料中，划胶翻炼2次；再缓慢加入交联助剂甲基丙烯酸乙二醇酯：从辊筒左边向右边（或反之）缓慢加入，严禁一次全部投入；待硫化助剂完全溶入胶料，打厚三角包5次；开炼机辊距调至胶片厚度0.8mm，过薄胶料打三角包3次，再按计划出片,获得胶料B。其中，开炼机温度保持为60℃。
硫化成型工艺：加热模具温度达到170℃时，放入称好重量的由准备好的混炼胶-胶料B，合模硫化到170S后，取出产品。
硫化后处理工艺：设定好烘箱工艺温度130℃及工艺时间3h，当温度达到设定温度时，放入由硫化成型工艺生产的产品，达到工艺时间即可取出最终产品-密封件。
本发明提供的实施例2，一种EPDM耐氯按溶液密封件材料配方，由高乙烯含量-乙烯含量≧67%,中等ENB含量-4.2～5.5%的三元乙丙橡胶为主要原材料，所述配方还包括氧化锌、硬脂酸、分散剂、炭黑、白色、增塑剂、抗氧化剂、交联剂及交联助剂；所述的主要配方质量比在100份三元乙丙橡胶的基础上配以5份氧化锌、2份硬脂酸、4份分散剂、40份炭黑、20份白色填料、15份增塑剂、2份抗氧化剂、4份交联剂、3份交联助剂。
具体的所述原材料均通过FDA认证。主要原材料三元乙丙橡胶生胶采用阿朗新科提供EP2470E，ENB含量4.2%，乙烯含量69%。炭黑采用卡博特提供炭黑N550。填料采用金昌盛提供单斜晶体的滑石粉。分散剂采用莱茵化学提供莱菌散A-25。抗氧化剂采用金晶盛提供的153D。增塑剂采用克拉玛依提供KP6030石蜡油。交联剂采用金昌盛提供2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷用以替代传统硫化剂（硫磺）。交联助剂采用甲基丙烯酸乙二醇酯用以替代传统橡胶促进剂（N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺,苯二硫化二骈噻唑，二硫化四甲基秋兰姆）。
本实施例2还提供一种与氯胺溶液长期接触的EPDM密封件材料配方的生产工艺：
密炼炼胶工艺：塑炼EPDM生胶至115℃，依次加入氧化锌、抗氧化剂、硬脂酸、分散剂、炭黑及增塑剂，加压混炼至125℃，清扫翻料，加压混炼至135℃，清扫翻料，加压混炼至140℃，翻料加压混炼至143℃，下料。开炼机辊距调至胶片厚度1mm；过薄胶料1次；开炼机辊距调至胶片厚度6mm，将胶料A出片。其中，密炼机压力压强保持0.7mpa。胶料A停放10h备用。
开炼炼胶工艺：开炼机起始辊温45℃；将辊距调至0.9mm，将胶料过薄打软即可，再将开炼机辊距调至6mm，让胶料包辊；先缓慢加入交联剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷：从辊筒左边向右边（或反之）依次少量多次加入，严禁一次全部加入，待硫化剂完全溶入胶料中，划胶翻炼2次；再缓慢加入交联助剂甲基丙烯酸乙二醇酯：从辊筒左边向右边（或反之）缓慢加入，严禁一次全部投入；待硫化助剂完全溶入胶料，打厚三角包5次；开炼机辊距调至胶片厚度0.8mm，过薄胶料打三角包3次，再按计划出片,获得胶料B。其中，开炼机温度保持为70℃。
硫化成型工艺：加热模具温度达到180℃时，放入称好重量的由准备好的混炼胶-胶料B，合模硫化到170S后，取出产品。
硫化后处理工艺：设定好烘箱工艺温度150℃及工艺时间5h，当温度达到设定温度时，放入由硫化成型工艺生产的产品，达到工艺时间即可取出最终产品-密封件。
本发明提供的实施例3，一种EPDM耐氯按溶液密封件材料配方，由高乙烯含量-乙烯含量≧67%,中等ENB含量-4.2～5.5%-的三元乙丙橡胶为主要原材料，所述配方还包括氧化锌、硬脂酸、分散剂、炭黑、白色、增塑剂、抗氧化剂、交联剂及交联助剂；所述的主要配方质量比在100份三元乙丙橡胶的基础上配以3份氧化锌、0.8份硬脂酸、2.2份分散剂、25份炭黑、13份白色填料、10份增塑剂、1.5份抗氧化剂、2.5份交联剂、2份交联助剂。
具体的所述原材料均通过FDA认证。主要原材料三元乙丙橡胶生胶采用阿朗新科提供EP2470E，ENB含量4.2%，乙烯含量69%。炭黑采用卡博特提供炭黑N550。填料采用金昌盛提供单斜晶体的滑石粉。分散剂采用莱茵化学提供莱菌散A-25。抗氧化剂采用金晶盛提供的153D。增塑剂采用克拉玛依提供KP6030石蜡油。交联剂采用金昌盛提供2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷用以替代传统硫化剂（硫磺）。交联助剂采用甲基丙烯酸乙二醇酯用以替代传统橡胶促进剂（N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺,苯二硫化二骈噻唑，二硫化四甲基秋兰姆）。
本实施例3还提供一种与氯胺溶液长期接触的EPDM密封件材料配方的生产工艺：
密炼炼胶工艺：塑炼EPDM生胶至112℃，依次加入氧化锌、抗氧化剂、硬脂酸、分散剂、炭黑及增塑剂，加压混炼至123℃，清扫翻料，加压混炼至133℃，清扫翻料，加压混炼至139℃，翻料加压混炼至142.5℃，下料。开炼机辊距调至胶片厚度1mm；过薄胶料1次；开炼机辊距调至胶片厚度6mm，将胶料A出片。其中，密炼机压力压强保持0.7mpa。胶料A停放9h备用。
开炼炼胶工艺：开炼机起始辊温40℃；将辊距调至0.9mm，将胶料过薄打软即可，再将开炼机辊距调至5mm，让胶料包辊；先缓慢加入交联剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷：从辊筒左边向右边（或反之）依次少量多次加入，严禁一次全部加入，待硫化剂完全溶入胶料中，划胶翻炼2次；再缓慢加入交联助剂甲基丙烯酸乙二醇酯：从辊筒左边向右边（或反之）缓慢加入，严禁一次全部投入；待硫化助剂完全溶入胶料，打厚三角包5次；开炼机辊距调至胶片厚度0.8mm，过薄胶料打三角包3次，再按计划出片,获得胶料B。其中，开炼机温度保持为65℃。
硫化成型工艺：加热模具温度达到175℃时，放入称好重量的由准备好的混炼胶-胶料B，合模硫化到170S后，取出产品。
硫化后处理工艺：设定好烘箱工艺温度140℃及工艺时间5h，当温度达到设定温度时，放入由硫化成型工艺生产的产品，达到工艺时间即可取出最终产品-密封件。
以下为实施例的测试对比参照表:
通过上表可以看出，实施例和对比例处于浸泡在温度为80℃的氯胺溶液中其体积变化率、质量变化率以及产品外观三个方面进行对比，本表中实施例明显比对比例优秀。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种耐氯胺的三元乙丙橡胶，其特征在于，包括有以下重量份的原料：100份乙烯含量≧67%且ENB含量4.2～5.5%的三元乙丙橡胶、1～5份氧化锌、0.5～2份硬脂酸、0.5～4份分散剂、10～40份炭黑、6～20份白色填料、5～15份增塑剂、1～2份抗氧化剂、1～4份交联剂、1～3份交联助剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶，其特征在于：所述三元乙丙橡胶为阿朗新科提供的EP2470E，乙烯含量67%，ENB含量64%；炭黑为卡博特提供的N550，白色填料为金昌盛提供单斜晶体的滑石粉；分散剂为莱茵化学提供的莱菌散A-25；抗氧化剂为金晶盛提供的153D；增塑剂为克拉玛依提供的KP6030石蜡油；交联剂为金昌盛提供的2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷；交联助剂为甲基丙烯酸乙二醇酯。
3.一种密封件，其特征在于：由权利要求1-2任一所述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶制得。
4.一种耐氯胺的三元乙丙橡胶的生产工艺，用于生产如权利要求1-2任一所述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：三元乙丙橡胶投入密炼机，密炼机压强保持0.7mpa；塑炼三元乙丙橡胶至110～115℃，依次加入氧化锌、抗氧化剂、硬脂酸、分散剂、炭黑及增塑剂，加压混炼至120～125℃，清扫翻料，加压混炼至130～135℃，清扫翻料，加压混炼至138～140℃，翻料加压混炼至142～143℃；将密炼机辊距调至胶片厚度1mm，过薄胶料1次；将密炼机辊距调至胶片厚度6mm，出料得到胶料A，将胶料A停放8h以上；
步骤2：把胶料A投入开炼机中，开炼机起始辊温≤45℃，将开炼机辊距调至胶片厚度0.9mm，过薄打软；将开炼机辊距调至胶片厚度4～6mm，让胶料A包辊；
步骤3：将开炼机温度调至60～70℃；往辊筒边缘少量多次加入交联剂，翻炼2次；往辊筒边缘少量多次加入交联助剂，打厚三角包5次；将开炼机辊距调至胶片厚度0.8mm，过薄胶料，并打三角包3次，出料得到胶料B。
5.一种密封件，其特征在于：采用如权利要求4所述的一种耐氯胺的三元乙丙橡胶的生产工艺所制得，并还包括以下步骤：
步骤4：把模具温度调至170～180℃，将胶料B放入模具中，合模硫化170s，取出半成品；
步骤5：把烘箱温度调至130～150℃，把半成品放入烘箱中，烘箱加热3～5h，取出并得到密封件产品。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200221 |
|
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