CN110848485B - 一种复合结构防水密封橡胶垫及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶垫技术领域,尤其涉及一种复合结构防水密封橡胶垫及制备方法,水膨胀橡胶单元包括有由外向内依次同轴布置的第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元和第三环形普通密封橡胶单元,水膨胀橡胶单元包括第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元和第三水膨胀橡胶单元,所述第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元和第三水膨胀橡胶单元嵌设在第二环形普通密封橡胶单元内,所述第一水膨胀橡胶单元由若干等距布置且依次连接的V型水膨胀橡胶颗粒构成,本发明通过设计了软硬交替的密封橡胶垫结构,同时表面由不同规则和深度的圆形和正五边形组成,从而到达抗压防水的目的,有效的增加密封橡胶垫防水抗压效果。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶垫技术领域,尤其涉及一种复合结构防水密封橡胶垫及制备方法。
背景技术
目前市场上使用的排水管道主要应用于雨水、污水的排放,进而特别是管道与管道连接部件的法兰上,往往都会设置密封胶圈或胶垫,随着楼宇高度的不断增加及生活水平的不断提高,人民的用水量逐年增大,因此容易造成了管道承受的压力增大,导致管道连接处容易漏水。
现有市场中的密封垫有两大类,分别为普通密封胶圈、胶垫和水膨胀橡胶垫,而当管道发生位移,普通密封胶垫就会造成管道连接处出现间隙,普通密封胶垫失去了止水密封的作用, 就会造成漏水,而另一种水膨胀橡胶垫虽然防水性能优异,但承受压力强度不足,使用效果也较差,为此,我们提供一种复合结构防水密封橡胶垫来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种复合结构防水密封橡胶垫,包括普通密封橡胶单元和水膨胀橡胶单元,所述水膨胀橡胶单元包括有由外向内依次同轴布置的第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元和第三环形普通密封橡胶单元,水膨胀橡胶单元包括第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元和第三水膨胀橡胶单元,所述第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元和第三水膨胀橡胶单元嵌设在第二环形普通密封橡胶单元内,所述第一水膨胀橡胶单元由若干等距布置且依次连接的V型水膨胀橡胶颗粒构成,第二水膨胀橡胶单元位于所述V型水膨胀橡胶颗粒的V型开口处,所述第二水膨胀橡胶单元位于相邻V型水膨胀橡胶颗粒之间第二水膨胀橡胶单元第三水膨胀橡胶单元。
进一步的,所述普通密封橡胶单元采用如下重量份数计的原料制备:普通密封橡胶:100 份;高耐磨炭黑:40-80份;白炭黑:15-30份;硅烷偶联剂:1.5-3份;硬脂酸:2-8份;防老化剂4020:3-5份;防焦剂CTP:0.15-0.2份;氧化锌:4-10份;促进剂NOBS:2-3 份;促进剂DTDM:0.1-0.3份;硫磺:1-3份;
所述水膨胀橡胶单元采用如下重量分数的原料制备:水膨胀橡胶:100份;吸水材料: 5-8份;复合炭黑:40-80份;白炭黑:5-15份;硅烷偶联剂:0.5-1.5份;硬脂酸:4-8份;防老化剂:1-2份;防焦剂CTP:0.15-0.2份;氧化锌:6-10份;促进剂NOBS:2-3份;促进剂DTDM:0.1-0.3份;硫磺:1-3份。
进一步的,所述普通密封橡胶单元原料中的普通密封橡胶均由丁睛橡胶、天然橡胶和氯丁橡胶组成,其质量比为6:3:1,高耐磨炭黑均由N774,N660,N330和N234组成,其质量比为5:2:2:1。
进一步的,所述水膨胀橡胶单元原料中的水膨胀橡胶由天然橡胶、丁腈橡胶及吸水树脂组成,其质量比为4:4:2,吸水材料由纳米淀粉精、聚丙烯腈纤维及聚酯纤维组成,其质量比为5:4:1,复合炭黑由N774,N660,N330和N234组成,其质量比为3:3:3:1,且聚丙烯腈纤维及聚酯纤维的长度均为1-3mm。
进一步的,所述第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元、第三环形普通密封橡胶单元均呈圆环形状,且为同心圆,所述第一环形普通密封橡胶单元与第三环形普通密封橡胶单元的厚度相等,所述第一环形普通密封橡胶单元与第三环形普通密封橡胶单元的厚度均比第二环形普通密封橡胶单元厚2mm,所述第一环形普通密封橡胶单元的外环半径与内环半径之差为5-30mm,所述第二环形普通密封橡胶单元的外环半径与内环半径之差为 3-25mm,且所述第二环形普通密封橡胶单元内部结构与第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元、第三水膨胀橡胶单元互补,所述第三环形普通密封橡胶单元的外环半径与内环半径之差为2-20mm。
进一步的,所述水膨胀橡胶单元的每个V型水膨胀橡胶颗粒第一水膨胀橡胶单元首尾相连形成闭合环形结构,且所述第一水膨胀橡胶单元颗粒由两条矩形边构成,所述矩形边的宽度相同,为2-10mm,所述两条矩形边的夹角为30-60度。
进一步的,所述V型水膨胀颗粒的开口侧的两端延伸至第二环形普通密封橡胶单元的外环边缘处,V型水膨胀颗粒的闭合侧的一端延伸至第二环形普通密封橡胶单元的内环边缘处。
进一步的,所述第二水膨胀橡胶单元包括若干第二水膨胀橡胶颗粒,所述第二水膨胀橡胶颗粒的横截面呈圆形;所述第三水膨胀橡胶单元包括若干第三水膨胀橡胶颗粒,所述第三水膨胀橡胶颗粒的横截面呈正五边形。所述第二水膨胀橡胶颗粒分布于V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元的外环边缘围合的区域内,第二水膨胀橡胶颗粒截面圆的半径相同,为1-5mm,所述圆的圆心到达V型水膨胀橡胶颗粒的的两个矩形边的的垂直距离相等为2-10mm,圆心到达第二环形普通密封橡胶单元外环边缘间的最近距离相等为2-5mm,所述第三水膨胀橡胶颗粒分布于相邻两V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元的内环边缘围合的区域内,所述第三水膨胀颗粒的边长均为2-8mm,且所述第三水膨胀橡胶颗粒的中心到达V型水膨胀橡胶颗粒的两个矩形边的垂直距离相等为2-10mm,所述第三水膨胀橡胶颗粒的中心到达第二环形普通密封橡胶单元的最近距离为2-5mm。
一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,用以制备本发明所述的复合结构防水密封橡胶垫,包括如下步骤:
S1、先控制密炼机转子速度40-80RPM,温度130-150℃,上顶栓压力30-50N/CM2;
S2、随后加入发泡橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼120-180秒;
S3、再将升上顶栓加入除促进剂、硫磺及发泡剂之外的其他材料,压上顶栓保持120-180 秒;
S4、将制成的混炼胶风冷1-2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次;
S5、将制成的混炼胶风冷2-4小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次,成型后的橡胶片厚度1-10mm,成型后室温放置12-24小时后待用;
S6、再重新加入耐磨橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼120-180秒;
S7、升上顶栓加入除促进剂、硫磺之外的其他材料,压上顶栓保持120-180秒;
S8、将制成的混炼胶风冷1-2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次;
S9、将制成的混炼胶风冷2-4小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次,成型后的橡胶片厚度5-10mm,成型后室温放置12-24小时后待用;
S10、将制备好的普通密封橡胶及水膨胀橡胶,按照各自的结构形状模压成型组合,然后放入模具加压,再加热10-30分钟后进行冷却。
进一步的,所述S10步骤中的入模具加压的压力为5-20MP,且加热温度为130-150℃,且冷却通过水冷30分钟。
本发明提供的一种复合结构防水密封橡胶垫,本发明的原理基于仿生学原理,即仿生学是模仿生物的科学,例如,深海中一些深海贝壳,其外表呈波浪状起伏,而贝壳的壳体从内到外软硬交替,能够承受几百米甚至几千米的海水压力,即贝壳拥有多层复合结构,软硬交替,抗压能力极强,因此,本发明通过设计了软硬交替的密封橡胶垫结构,同时表面由不同规则和深度的圆形和正五边形组成,从而到达抗压防水的目的,有效的增加密封橡胶垫防水抗压效果,且根据非光滑表面结构的密封件模型原理,当一个密封面上均匀分布有半球形微坑时,密封性能得到很大提高的原理,本发明在此密封橡胶垫表面加入了圆形和正五边形凹坑结构,有效的提高其密封橡胶垫的密封效果,且本发明通过将普通密封橡胶及水膨胀橡胶分开进行制造后再按照各自的结构形状模压成型组合,有效的改善密封垫的制造加工性能,方便操作。
附图说明
图1为本发明提出的一种复合结构防水密封橡胶垫表面结构示意图;
图2为本发明提出的一种复合结构防水密封橡胶垫剖面结构示意图。
图中:第一环形普通密封橡胶单元1、第二环形普通密封橡胶单元2、第一水膨胀橡胶单元3、第二水膨胀橡胶单元4、第三水膨胀橡胶单元5、第三环形普通密封橡胶单元6,R1、第三环形普通密封橡胶单元的内环半径,R2、第三环形普通密封橡胶单元的外环半径或第二环形普通密封橡胶单元的内环半径,R3、第二环形普通密封橡胶单元的外环半径或第一环形普通密封橡胶单元的内环半径,R4、第一环形普通密封橡胶单元的外环半径,R5、第二水膨胀橡胶颗粒的圆形截面的半径;k1、V型水膨胀橡胶颗粒的矩形边的宽度,α、V型水膨胀橡胶颗粒的两个矩形边的夹角,D1、D2.分别为第二水膨胀橡胶颗粒圆形截面的圆心到达V型水膨胀颗粒的两个矩形边的垂直距离,D3、第二水膨胀橡胶颗粒圆形截面的圆心到达第二换相普通密封橡胶单元外径边缘的最近距离,L1、第三水膨胀橡胶颗粒的正五边形的边长;L2、 L3.第三水膨胀橡胶颗粒的正五边形中心到达V型水膨胀颗粒两个矩形边的垂直距离,L4、第三水膨胀橡胶颗粒的正五边形的中心到达第二环形普通密封橡胶单元内环的最近距离,h1、 h3为普通密封橡胶单元的厚度,h2、为水膨胀橡胶的厚度,h4、普通密封橡胶上表面和水膨胀橡胶上表面的厚度差,h5、普通密封橡胶下表面和水膨胀橡胶下表面的厚度差。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:一种复合结构防水密封橡胶垫,包括普通密封橡胶单元和水膨胀橡胶单元,所述水膨胀橡胶单元包括有由外向内依次同轴布置的第一环形普通密封橡胶单元1、第二环形普通密封橡胶单元2和第三环形普通密封橡胶单元6,水膨胀橡胶单元包括第一水膨胀橡胶单元3、第二水膨胀橡胶单元4和第三水膨胀橡胶单元5,所述第一水膨胀橡胶单元3、第二水膨胀橡胶单元4和第三水膨胀橡胶单元5嵌设在第二环形普通密封橡胶单元2内,所述第一水膨胀橡胶单元3由若干等距布置且依次连接的V型水膨胀橡胶颗粒构成,第二水膨胀橡胶单元4位于所述V型水膨胀橡胶颗粒的V型开口处,所述第二水膨胀橡胶单元4位于相邻V型水膨胀橡胶颗粒之间第二水膨胀橡胶单元第三水膨胀橡胶单元。
所述第一环形普通密封橡胶单元1、第二环形普通密封橡胶单元2、第三环形普通密封橡胶单元6均呈圆环形状,且为同心圆,所述第一环形普通密封橡胶单元1与第三环形普通密封橡胶单元6的厚度相等。所述第一环形普通密封橡胶单元1与第三环形普通密封橡胶单元 6的厚度均比第二环形普通密封橡胶单元2厚2mm,h5=h6=1mm,所述第一环形普通密封橡胶单元1的外环半径与内环半径之差R4-R3为9mm,所述第二环形普通密封橡胶单元2的外环半径与内环半径之差R3-R2为6mm,且所述第二环形普通密封橡胶单元2内部结构与第一水膨胀橡胶单元3、第二水膨胀橡胶单元4、第三水膨胀橡胶单元5互补,所述第三环形普通密封橡胶单元6的外环半径与内环半径之差R2-R1为2mm。
所述水膨胀橡胶单元3的每个V型水膨胀橡胶颗粒第一水膨胀橡胶单元首尾相连形成闭合环形结构,且所述第一水膨胀橡胶单元颗粒由两条矩形边构成,所述矩形边的宽度相同, k1为2mm,所述两条矩形边的夹角为60度。
所述V型水膨胀颗粒的开口侧的两端延伸至第二环形普通密封橡胶单元2的外环边缘处, V型水膨胀颗粒的闭合侧的一端延伸至第二环形普通密封橡胶单元2的内环边缘处,且所述第一水膨胀橡胶单元3的两侧均相等。
所述第二水膨胀橡胶单元4包括若干第二水膨胀橡胶颗粒,所述第二水膨胀橡胶颗粒的横截面呈圆形;所述第三水膨胀橡胶单元5包括若干第三水膨胀橡胶颗粒,所述第三水膨胀橡胶颗粒的横截面呈正五边形。
所述第二水膨胀橡胶颗粒分布于V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元2的外环边缘围合的区域内,第二水膨胀橡胶颗粒截面圆的半径相同,R5为1mm,所述圆的圆心到达V型水膨胀橡胶颗粒的两个矩形边的垂直距离相等,即D1=D2为2mm,圆心到达第二环形普通密封橡胶单元2外环边缘间的最近距离D3为2mm,所述第三水膨胀橡胶颗粒分布于相邻两V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元2的内环边缘围合的区域内,所述第三水膨胀颗粒的边长L1均为2mm,且所述第三水膨胀橡胶颗粒的中心到达V型水膨胀橡胶颗粒的两个矩形边的垂直距离相等,即L2=L3为3mm。
本实施例的一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,用以制备本实施例所述的复合结构防水密封橡胶垫,包括如下步骤:
本发明还提供一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,包括如下步骤:
S1、先控制密炼机转子速度40RPM,温度130℃,上顶栓压力30N/CM2;
S2、再准备好第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元及第三环形普通密封橡胶单元的成分材料,如下:普通密封橡胶:100份;高耐磨炭黑:40份;白炭黑:15 份;硅烷偶联剂:1.5份;硬脂酸:2份;防老化剂4020:3份;防焦剂CTP:0.15份;氧化锌:4份;促进剂NOBS:2份;促进剂DTDM:0.1份;硫磺:1份;
S3、随后加入发泡橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼120秒;
S4、再将升上顶栓加入除促进剂、硫磺及发泡剂之外的其他材料,压上顶栓保持120秒;
S5、将制成的混炼胶风冷1小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在70℃,开练8次;
S6、将制成的混炼胶风冷2小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在75℃,开练8次,成型后的橡胶片厚度1mm,成型后室温放置12小时后待用;
S7、再准备好第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元及第三水膨胀橡胶单元的各成分材料,如下:水膨胀橡胶:100份;吸水材料:5份;复合炭黑:40份;白炭黑:5份;硅烷偶联剂:0.5份;硬脂酸:4份;防老化剂:1份;防焦剂CTP:0.15份;氧化锌:6份;促进剂NOBS:2份;促进剂DTDM:0.1份;硫磺:1份;
S8、再重新加入耐磨橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼120秒;
S9、升上顶栓加入除促进剂、硫磺之外的其他材料,压上顶栓保持120秒;
S10、将制成的混炼胶风冷1小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在70℃,开练8次;
S11、将制成的混炼胶风冷2小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在75℃,开练8次,成型后的橡胶片厚度5mm,成型后室温放置12小时后待用;
S12、将制备好的普通密封橡胶及水膨胀橡胶,按照各自的结构形状模压成型组合,然后放入模具加压5MP,再加热130℃,40分钟后进行冷却30分钟。
所述普通密封橡胶单元原料中的普通密封橡胶均由丁睛橡胶、天然橡胶和氯丁橡胶组成,其质量比为6:3:1,高耐磨炭黑均由N774,N660,N330和N234组成,其质量比为5:2:2:1。
所述水膨胀橡胶单元原料中的水膨胀橡胶由天然橡胶、丁腈橡胶及吸水树脂组成,其质量比为4:4:2,吸水材料由纳米淀粉精、聚丙烯腈纤维及聚酯纤维组成,其质量比为5:4: 1,复合炭黑由N774,N660,N330和N234组成,其质量比为3:3:3:1,且聚丙烯腈纤维及聚酯纤维的长度均为1mm。
实施例2:本实施例与实施例1的区别在于本实施例所述第一环形普通密封橡胶单元1 与第三环形普通密封橡胶单元6的厚度均比第二环形普通密封橡胶单元2厚2mm,h5=h6=1mm,所述第一环形普通密封橡胶单元1的外环半径与内环半径之差R4-R3为11mm,所述第二环形普通密封橡胶单元2的外环半径与内环半径之差R3-R2为17mm,且所述第二环形普通密封橡胶单元2内部结构与第一水膨胀橡胶单元3、第二水膨胀橡胶单元4、第三水膨胀橡胶单元5 互补,所述第三环形普通密封橡胶单元6的外环半径与内环半径之差R2-R1为6mm。
所述水膨胀橡胶单元3的每个V型水膨胀橡胶颗粒第一水膨胀橡胶单元首尾相连形成闭合环形结构,且所述第一水膨胀橡胶单元颗粒由两条矩形边构成,所述矩形边的宽度相同, k1为3mm,所述两条矩形边的夹角为60度。
所述V型水膨胀颗粒的开口侧的两端延伸至第二环形普通密封橡胶单元2的外环边缘处, V型水膨胀颗粒的闭合侧的一端延伸至第二环形普通密封橡胶单元2的内环边缘处,且所述第一水膨胀橡胶单元3的矩形边形状大小相同。
所述第二水膨胀橡胶颗粒分布于V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元2的外环边缘围合的区域内,第二水膨胀橡胶颗粒截面圆的半径相同,R5为3mm,所述圆的圆心到达V型水膨胀橡胶颗粒的的两个矩形边的的垂直距离相等,即D1=D2为5mm,圆心到达第二环形普通密封橡胶单元2外环边缘间的最近距离D3为4mm,所述第三水膨胀橡胶颗粒分布于相邻两V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元2的内环边缘围合的区域内,所述第三水膨胀颗粒的边长L1均为5mm,且所述第三水膨胀橡胶颗粒的中心到达V型水膨胀橡胶颗粒的两个矩形边的垂直距离相等,即L2=L3为6mm。
实施例3:本实施例与实施例1的区别在于本实施例的一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,包括如下步骤:
S1、先控制密炼机转子速度50RPM,温度140℃,上顶栓压力40N/CM2;
S2、再准备好第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元及第三环形普通密封橡胶单元的成分材料,如下:普通密封橡胶:100份;高耐磨炭黑:50份;白炭黑:20 份;硅烷偶联剂:2份;硬脂酸:4份;防老化剂4020:4份;防焦剂CTP:0.17份;氧化锌: 6份;促进剂NOBS:2.5份;促进剂DTDM:0.2份;硫磺:2份;
S3、随后加入发泡橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼140秒;
S4、再将升上顶栓加入除促进剂、硫磺及发泡剂之外的其他材料,压上顶栓保持140秒;
S5、将制成的混炼胶风冷1.5小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在75℃,开练10次;
S6、将制成的混炼胶风冷3小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在75℃,开练10次,成型后的橡胶片厚度3mm,成型后室温放置16小时后待用;
S7、再准备好第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元及第三水膨胀橡胶单元的各成分材料,如下:水膨胀橡胶:100份;吸水材料:6份;复合炭黑:50份;白炭黑:10份;硅烷偶联剂:0.1份;硬脂酸:5份;防老化剂:1.5份;防焦剂CTP:0.17份;氧化锌:7 份;促进剂NOBS:2.5份;促进剂DTDM:0.2份;硫磺:2份;
S8、再重新加入耐磨橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼140秒;
S9、升上顶栓加入除促进剂、硫磺之外的其他材料,压上顶栓保持140秒;
S10、将制成的混炼胶风冷1.5小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在75℃,开练10次;
S11、将制成的混炼胶风冷2.5小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在80℃,开练10次,成型后的橡胶片厚度7mm,成型后室温放置16小时后待用;
S12、将制备好的普通密封橡胶及水膨胀橡胶,按照各自的结构形状模压成型组合,然后放入模具加压10MP,再加热140℃,20分钟后进行冷却30分钟。
实施例4:本实施例与实施例1的区别在于本实施例的一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,包括如下步骤:
S1、先控制密炼机转子速度60RPM,温度145℃,上顶栓压力45N/CM2;
S2、再准备好第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元及第三环形普通密封橡胶单元的成分材料,如下:普通密封橡胶:100份;高耐磨炭黑:65份;白炭黑:25 份;硅烷偶联剂:2.5份;硬脂酸:6份;防老化剂4020:4.5份;防焦剂CTP:0.19份;氧化锌:8份;促进剂NOBS:3份;促进剂DTDM:0.25份;硫磺:2.5份;
S3、随后加入发泡橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼160秒;
S4、再将升上顶栓加入除促进剂、硫磺及发泡剂之外的其他材料,压上顶栓保持160秒;
S5、将制成的混炼胶风冷2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在80℃,开练13次;
S6、将制成的混炼胶风冷3.5小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在85℃,开练13次,成型后的橡胶片厚度6mm,成型后室温放置20小时后待用;
S7、再准备好第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元及第三水膨胀橡胶单元的各成分材料,如下:水膨胀橡胶:100份;吸水材料:7份;复合炭黑:60份;白炭黑:13份;硅烷偶联剂:1.5份;硬脂酸:7份;防老化剂:2份;防焦剂CTP:0.19份;氧化锌:9份;促进剂NOBS:3份;促进剂DTDM:0.25份;硫磺:2.5份;
S8、再重新加入耐磨橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼160秒;
S9、升上顶栓加入除促进剂、硫磺之外的其他材料,压上顶栓保持160秒;
S10、将制成的混炼胶风冷2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在80℃,开练13次;
S11、将制成的混炼胶风冷3小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在70℃,开练13次,成型后的橡胶片厚度9mm,成型后室温放置20小时后待用;
S12、将制备好的普通密封橡胶及水膨胀橡胶,按照各自的结构形状模压成型组合,然后放入模具加压15MP,再加热145℃,25分钟后进行冷却30分钟。
实施例5:本实施例与实施例的区别在于一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,包括如下步骤:
S1、先控制密炼机转子速度80RPM,温度150℃,上顶栓压力50N/CM2;
S2、再准备好第一环形普通密封橡胶单元、第二环形普通密封橡胶单元及第三环形普通密封橡胶单元的成分材料,如下:普通密封橡胶:100份;高耐磨炭黑:80份;白炭黑:30 份;硅烷偶联剂:3份;硬脂酸:8份;防老化剂4020:5份;防焦剂CTP:0.2份;氧化锌: 10份;促进剂NOBS:3份;促进剂DTDM:0.3份;硫磺:3份;
S3、随后加入发泡橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼180秒;
S4、再将升上顶栓加入除促进剂、硫磺及发泡剂之外的其他材料,压上顶栓保持180秒;
S5、将制成的混炼胶风冷2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在80℃,开练15次;
S6、将制成的混炼胶风冷4小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在85℃,开练15次,成型后的橡胶片厚度10mm,成型后室温放置24小时后待用;
S7、再准备好第一水膨胀橡胶单元、第二水膨胀橡胶单元及第三水膨胀橡胶单元的各成分材料,如下:水膨胀橡胶:100份;吸水材料:8份;复合炭黑:80份;白炭黑:15份;硅烷偶联剂:1.5份;硬脂酸:8份;防老化剂:2份;防焦剂CTP:0.2份;氧化锌:10份;促进剂NOBS:3份;促进剂DTDM:0.3份;硫磺:3份;
S8、再重新加入耐磨橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼180秒;
S9、升上顶栓加入除促进剂、硫磺之外的其他材料,压上顶栓保持180秒;
S10、将制成的混炼胶风冷2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在80℃,开练15次;
S11、将制成的混炼胶风冷4小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在85℃,开练15次,成型后的橡胶片厚度10mm,成型后室温放置24小时后待用;
S12、将制备好的普通密封橡胶及水膨胀橡胶,按照各自的结构形状模压成型组合,然后放入模具加压20MP,再加热150℃,15分钟后进行冷却30分钟。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
对比例1:本对比例与实施例1的区别在于所述水膨胀橡胶单元由所述普通密封橡胶单元替换。
对比例2:本对比例与实施例1的区别在于所述普通密封橡胶单元由所述水膨胀橡胶单元替换。
下表为本发明各实施例的对比实验结果:
由上表可见,本发明的复合结构防水密封橡胶垫除具有普通密封橡胶的抗压抗拉性能,同时还具有有水膨胀橡胶良好的防水性能,综合性能得到了明显提升。
本发明的实施例的上述描述是为了示例和说明的目的而给出的。它们并不是穷举性,也不意于将本发明限制于这些精确描述的内容,在上述教导的指引下,还可以有许多改动和变化。这些实施例被选中和描述仅是为了最好解释本发明的原理以及它们的实际应用,从而使得本领域技术人员能够更好地在各种实施例中并且使用适合于预期的特定使用的各种改动来应用本发明。因此,应当理解的是,本发明意欲覆盖在下面权利要求范围内的所有改动和等同。
Claims (4)
1.一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,其特征在于,所述复合结构防水密封橡胶垫包括普通密封橡胶单元和水膨胀橡胶单元,所述普通密封橡胶单元包括有由外向内依次同轴布置的第一环形普通密封橡胶单元(1)、第二环形普通密封橡胶单元(2)和第三环形普通密封橡胶单元(6),水膨胀橡胶单元包括第一水膨胀橡胶单元(3)、第二水膨胀橡胶单元(4)和第三水膨胀橡胶单元(5),所述第一水膨胀橡胶单元(3)、第二水膨胀橡胶单元(4)和第三水膨胀橡胶单元(5)嵌设在第二环形普通密封橡胶单元(2)内,所述第一水膨胀橡胶单元(3)由若干等距布置且依次连接的V型水膨胀橡胶颗粒构成,第二水膨胀橡胶单元(4)位于所述V型水膨胀橡胶颗粒的V型开口处;
所述普通密封橡胶单元采用如下重量份数计的原料制备:普通密封橡胶:100份;高耐磨炭黑:40-80份;白炭黑:15-30份;硅烷偶联剂:1.5-3份;硬脂酸:2-8份;防老化剂4020:3-5份;防焦剂CTP:0.15-0.2份;氧化锌:4-10份;促进剂NOBS:2-3份;促进剂DTDM:0.1-0.3份;硫磺:1-3份;
所述水膨胀橡胶单元采用如下重量份数的原料制备:水膨胀橡胶:100份;吸水材料:5-8份;复合炭黑:40-80份;白炭黑:5-15份;硅烷偶联剂:0.5-1.5份;硬脂酸:4-8份;防老化剂:1-2份;防焦剂CTP:0.15-0.2份;氧化锌:6-10份;促进剂NOBS:2-3份;促进剂DTDM:0.1-0.3份;硫磺:1-3份;
所述第一环形普通密封橡胶单元(1)、第二环形普通密封橡胶单元(2)、第三环形普通密封橡胶单元(6)均呈圆环形状,且为同心圆,所述第一环形普通密封橡胶单元(1)与第三环形普通密封橡胶单元(6)的厚度相等,所述第一环形普通密封橡胶单元(1)与第三环形普通密封橡胶单元(6)的厚度均比第二环形普通密封橡胶单元(2)厚2mm,所述第一环形普通密封橡胶单元(1)的外环半径与内环半径之差为5-30mm,所述第二环形普通密封橡胶单元(2)的外环半径与内环半径之差为3-25mm,且所述第二环形普通密封橡胶单元(2)内部结构与第一水膨胀橡胶单元(3)、第二水膨胀橡胶单元(4)、第三水膨胀橡胶单元(5)互补,所述第三环形普通密封橡胶单元(6)的外环半径与内环半径之差为2-20mm;
所述第一水膨胀橡胶单元(3)的每个V型水膨胀橡胶颗粒首尾相连形成闭合环形结构,且所述第一水膨胀橡胶单元的V型水膨胀橡胶颗粒由两条矩形边构成,所述矩形边的宽度相同,为2-10mm,所述两条矩形边的夹角为30-60度;
所述V型水膨胀橡胶颗粒的开口侧的两端延伸至第二环形普通密封橡胶单元(2)的外环边缘处,V型水膨胀颗粒的闭合侧的一端延伸至第二环形普通密封橡胶单元(2)的内环边缘处;
所述第二水膨胀橡胶单元(4)包括若干第二水膨胀橡胶颗粒,所述第二水膨胀橡胶颗粒的横截面呈圆形;所述第三水膨胀橡胶单元(5)包括若干第三水膨胀橡胶颗粒,所述第三水膨胀橡胶颗粒的横截面呈正五边形;所述第二水膨胀橡胶颗粒分布于V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元(2)的外环边缘围合的区域内,第二水膨胀橡胶颗粒截面圆的半径相同,为1-5mm,所述第三水膨胀橡胶颗粒分布于相邻两V型水膨胀橡胶颗粒与第二环形普通密封橡胶单元(2)的内环边缘围合的区域内,所述第三水膨胀橡胶颗粒的边长均为2-8mm,且所述第三水膨胀橡胶颗粒的中心到达V型水膨胀橡胶颗粒的两个矩形边的垂直距离相等为2-10mm,所述第三水膨胀橡胶颗粒的中心到达第二环形普通密封橡胶单元(2)的最近距离为2-5mm;
所述复合结构防水密封橡胶垫的制备方法包括如下步骤:
S1、先控制密炼机转子速度40-80RPM,温度130-150℃,上顶栓压力30-50N/CM2;
S2、随后加入发泡橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼120-180秒;
S3、再将升上顶栓加入除促进剂、硫磺及发泡剂之外的其他材料,压上顶栓保持120-180秒;
S4、将制成的混炼胶风冷1-2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次;
S5、将制成的混炼胶风冷2-4小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次,成型后的橡胶片厚度1-10mm,成型后室温放置12-24小时后待用;
S6、再重新加入耐磨橡胶压上顶栓,保持在密炼机中塑炼120-180秒;
S7、升上顶栓加入除促进剂、硫磺之外的其他材料,压上顶栓保持120-180秒;
S8、将制成的混炼胶风冷1-2小时后,在开炼机上加入促进剂NOBS、促进剂DTDM,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次;
S9、将制成的混炼胶风冷2-4小时后,在开炼机上加入硫磺,要求开炼机温度在60-85℃,开练8-15次,成型后的橡胶片厚度5-10mm,成型后室温放置12-24小时后待用;
S10、将制备好的普通密封橡胶及水膨胀橡胶,按照各自的结构形状模压成型组合,然后放入模具加压,再加热10-30分钟后进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,其特征在于,所述普通密封橡胶单元原料中的普通密封橡胶均由丁睛橡胶、天然橡胶和氯丁橡胶组成,其质量比为6:3:1,高耐磨炭黑均由N774,N660,N330和N234组成,其质量比为5:2:2:1。
3.根据权利要求1所述的一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,其特征在于,所述水膨胀橡胶单元原料中的水膨胀橡胶由天然橡胶、丁腈橡胶及吸水树脂组成,其质量比为4:4:2,吸水材料由纳米淀粉精、聚丙烯腈纤维及聚酯纤维组成,其质量比为5:4:1,复合炭黑由N774,N660,N330和N234组成,其质量比为3:3:3:1,且聚丙烯腈纤维及聚酯纤维的长度均为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种复合结构防水密封橡胶垫的制备方法,其特征在于:所述S10步骤中的入模具加压的压力为5-20MP,且加热温度为130-150℃,且冷却通过水冷30分钟。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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