CN111550554A - 一种开槽式橡胶密封圈及其制备方法 - Google Patents

一种开槽式橡胶密封圈及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种开槽式橡胶密封圈及其制备方法，包括内侧环体、外侧环体、粘接层；本发明选取了聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维四种组分的混合体系作为粘接料，首先聚氨酯和环氧树脂提供一定的粘接强度达到一定的抗撕裂强度，同时通过加入碳酸铵在高温固化时会全部进行分解，产生的气体会有部分残留于整个粘接料内，从而使得粘接料内部形成多孔结构，另外由于亚麻短纤维交错分布于粘接料中的，如此固化后形成多根亚麻短纤维交错分布的柔性网络体系，如此使得整个粘接料保证一定的强度的同时具有一定的伸缩性。

Description

一种开槽式橡胶密封圈及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种开槽式橡胶密封圈及其制备方法。
背景技术
密封圈大多都是由橡胶等软质材料制成，其主要是由材料自身的弹性提供密封力以实现密封作用，现有密封圈的截面大多呈标准圆形或者椭圆形，其内外圆周面挤压形成内外密封面，这种结构的密封圈因制造方便、成本低廉而被广泛应用于各行各业中；但是上述密封圈在长时间使用后容易发生老化变形、伸缩性变差，进而导致密封抵接的效果下滑，使得密封性变差。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种弹性伸缩性好、密封效果好的开槽式橡胶密封圈及其制备方法。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种开槽式橡胶密封圈，包括内侧环体、外侧环体、粘接层；所述内侧环体的中间外侧设有环形伸缩槽；所述外侧环体安装于内侧环体的四周外侧；所述外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设多个环形粘接槽；所述外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽位置分别对接；所述环形粘接槽内填充粘接层；所述内侧环体和外侧环体的组分和重量份为：丁腈橡胶50至60份、丙烯酸酯橡胶20至25份、醇酸树脂5至10份、炭黑2至5份、防老剂1至2份、硫磺1至2份；所述粘接层的组分和重量份为：聚氨酯50至60份、环氧树脂10至20份、亚麻短纤维50至100份。
进一步，所述内侧环体和外侧环体的截面均呈半圆形结构。
进一步，所述内侧环体中间外侧环形伸缩槽的截面呈外大内小的V形结构。
进一步，所述环形粘接槽均呈外大内小的V形结构。
一种开槽式橡胶密封圈的制备方法，步骤如下：
S1、制备密封圈：将丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、醇酸树脂、炭黑、防老剂、硫磺按照预定的配比进行密炼、开炼、成型、硫化，形成所述密封圈；
S2、轴向切割：将制备好的密封圈通过环刀自上而下切割，形成内侧环体和外侧环体；
S3、开槽：在内侧环体的外侧中间开设环形伸缩槽；然后在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设位置对应的多对环形粘接槽；
S4、配置粘接料：将聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维按照配比加入水中，均匀搅拌混合，形成糊状形态的粘接料；
S5、粘接固化：在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上填充涂刷粘接料；然后将外侧环体安装于内侧环体的四周外侧，使得外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上的粘接料对接，然后进行加热固化，形成所述的开槽式橡胶密封圈。
进一步，所述步骤S3中开设的环形伸缩槽的深度为内侧环体径向厚度的2/5至3/5。
进一步，所述步骤S4中的聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维的总量与水的重量比为4～3:1。
进一步，所述步骤S5中加热时间为20至30min，加热温度为80至90℃。
本发明的有益效果
1.本发明为了提高内侧环体和外侧环体的粘接稳定性以及考虑到粘接强度不能过于太高而影响内侧环体的伸缩性，如此本发明选取了聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维四种组分的混合体系作为粘接料，首先聚氨酯和环氧树脂提供一定的粘接强度达到一定的抗撕裂强度，同时通过加入碳酸铵在高温固化时会全部进行分解，产生的气体会有部分残留于整个粘接料内，从而使得粘接料内部形成多孔结构，另外由于亚麻短纤维交错分布于粘接料中的，如此固化后形成多根亚麻短纤维交错分布的柔性网络体系，如此使得整个粘接料保证一定的强度的同时具有一定的伸缩性，减少了粘接料的硬质属性，如此使得内侧环体具备一定的伸缩性。
2.本发明改变了传统的开槽式橡胶密封圈的结构和工艺，将开槽式橡胶密封圈进行纵向剖开之后形成内侧环体和外侧环体，本发明在内侧环体的外侧中间四周开设了环形伸缩槽，如此使得内侧环体的伸缩性更好，当轴插入内侧环体之后挤压内侧环体，使得内侧环体于轴的四周外侧贴合，密封效果更加持久。
附图说明
图1为本发明截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种开槽式橡胶密封圈，包括内侧环体2、外侧环体1、粘接层4；所述内侧环体2的中间外侧设有环形伸缩槽21；所述外侧环体1安装于内侧环体2的四周外侧；所述外侧环体1的内侧和内侧环体2的外侧的上下环面上分别开设多个环形粘接槽3；所述外侧环体1的内侧和内侧环体2的外侧的环形粘接槽3位置分别对接；所述环形粘接槽3内填充粘接层4；所述内侧环体2和外侧环体1的组分和重量份为：丁腈橡胶50份、丙烯酸酯橡胶20份、醇酸树脂5份、炭黑2份、防老剂1份、硫磺1份；所述粘接层的组分和重量份为：聚氨酯50份、环氧树脂10份、亚麻短纤维50份。进一步，所述内侧环体和外侧环体的截面均呈半圆形结构。进一步，所述内侧环体中间外侧环形伸缩槽的截面呈外大内小的V形结构。进一步，所述环形粘接槽均呈外大内小的V形结构。
一种开槽式橡胶密封圈的制备方法，步骤如下：
S1、制备密封圈：将丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、醇酸树脂、炭黑、防老剂、硫磺按照预定的配比进行密炼、开炼、成型、硫化，形成所述密封圈。
S2、轴向切割：将制备好的密封圈通过环刀自上而下切割，形成内侧环体和外侧环体。
S3、开槽：在内侧环体的外侧中间开设环形伸缩槽；然后在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设位置对应的多对环形粘接槽；环形伸缩槽的深度为内侧环体径向厚度的2/5。
S4、配置粘接料：将聚氨酯50份、碳酸铵10份、环氧树脂10份、亚麻短纤维50份加入水中，均匀搅拌混合，形成糊状形态的粘接料；聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维的总量与水的重量比为4:1。
S5、粘接固化：在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上填充涂刷粘接料；然后将外侧环体安装于内侧环体的四周外侧，使得外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上的粘接料对接，然后进行加热固化，形成所述的开槽式橡胶密封圈；加热时间为20min，加热温度为80℃。
实施例2
如图1所示，一种开槽式橡胶密封圈，包括内侧环体2、外侧环体1、粘接层4；所述内侧环体2的中间外侧设有环形伸缩槽21；所述外侧环体1安装于内侧环体2的四周外侧；所述外侧环体1的内侧和内侧环体2的外侧的上下环面上分别开设多个环形粘接槽3；所述外侧环体1的内侧和内侧环体2的外侧的环形粘接槽3位置分别对接；所述环形粘接槽3内填充粘接层4；所述内侧环体2和外侧环体1的组分和重量份为：丁腈橡胶55份、丙烯酸酯橡胶22份、醇酸树脂7份、炭黑3份、防老剂2份、硫磺1份；所述粘接层的组分和重量份为：聚氨酯55份、环氧树脂15份、亚麻短纤维80份。进一步，所述内侧环体和外侧环体的截面均呈半圆形结构。进一步，所述内侧环体中间外侧环形伸缩槽的截面呈外大内小的V形结构。进一步，所述环形粘接槽均呈外大内小的V形结构。
一种开槽式橡胶密封圈的制备方法，步骤如下：
S1、制备密封圈：将丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、醇酸树脂、炭黑、防老剂、硫磺按照预定的配比进行密炼、开炼、成型、硫化，形成所述密封圈。
S2、轴向切割：将制备好的密封圈通过环刀自上而下切割，形成内侧环体和外侧环体。
S3、开槽：在内侧环体的外侧中间开设环形伸缩槽；然后在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设位置对应的多对环形粘接槽；环形伸缩槽的深度为内侧环体径向厚度的至3/5。
S4、配置粘接料：将聚氨酯55份、碳酸铵15份、环氧树脂15份、亚麻短纤维80份加入水中，均匀搅拌混合，形成糊状形态的粘接料；聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维的总量与水的重量比为3:1。
S5、粘接固化：在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上填充涂刷粘接料；然后将外侧环体安装于内侧环体的四周外侧，使得外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上的粘接料对接，然后进行加热固化，形成所述的开槽式橡胶密封圈；加热时间为25min，加热温度为85℃。
实施例3
如图1所示，一种开槽式橡胶密封圈，包括内侧环体2、外侧环体1、粘接层4；所述内侧环体2的中间外侧设有环形伸缩槽21；所述外侧环体1安装于内侧环体2的四周外侧；所述外侧环体1的内侧和内侧环体2的外侧的上下环面上分别开设多个环形粘接槽3；所述外侧环体1的内侧和内侧环体2的外侧的环形粘接槽3位置分别对接；所述环形粘接槽3内填充粘接层4；所述内侧环体2和外侧环体1的组分和重量份为：丁腈橡胶60份、丙烯酸酯橡胶25份、醇酸树脂10份、炭黑5份、防老剂2份、硫磺2份；所述粘接层的组分和重量份为：聚氨酯60份、环氧树脂20份、亚麻短纤维100份。进一步，所述内侧环体和外侧环体的截面均呈半圆形结构。进一步，所述内侧环体中间外侧环形伸缩槽的截面呈外大内小的V形结构。进一步，所述环形粘接槽均呈外大内小的V形结构。
一种开槽式橡胶密封圈的制备方法，步骤如下：
S1、制备密封圈：将丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、醇酸树脂、炭黑、防老剂、硫磺按照预定的配比进行密炼、开炼、成型、硫化，形成所述密封圈。
S2、轴向切割：将制备好的密封圈通过环刀自上而下切割，形成内侧环体和外侧环体。
S3、开槽：在内侧环体的外侧中间开设环形伸缩槽；然后在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设位置对应的多对环形粘接槽；环形伸缩槽的深度为内侧环体径向厚度的2/5。
S4、配置粘接料：将聚氨酯60份、碳酸铵20份、环氧树脂20份、亚麻短纤维100份加入水中，均匀搅拌混合，形成糊状形态的粘接料；聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维的总量与水的重量比为4:1。
S5、粘接固化：在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上填充涂刷粘接料；然后将外侧环体安装于内侧环体的四周外侧，使得外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上的粘接料对接，然后进行加热固化，形成所述的开槽式橡胶密封圈；加热时间为30min，加热温度为90℃。
对比实施例1
将丁腈橡胶60份、丙烯酸酯橡胶25份、醇酸树脂10份、炭黑5份、防老剂2份、硫磺2份混合进行密炼、开炼、成型、硫化，形成所述密封圈。
对比实施例2
本实施例参照实施例3，不同在于述粘接层的组分和重量份为：聚氨酯60份、环氧树脂20份。
下面将本发明各个实施例制备的密封圈与对比实施例制备的密封圈的断裂伸长率、内侧环体和外侧环体的撕裂强度进行实验结果如下表。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从上表可知本发明的断裂伸长率得到了质的提升，同时内侧环体和外侧环体的撕裂强度达到一定的高度。
本发明改变了传统的开槽式橡胶密封圈的结构和工艺，将开槽式橡胶密封圈进行纵向剖开之后形成内侧环体和外侧环体，本发明在内侧环体的外侧中间四周开设了环形伸缩槽，如此使得内侧环体的伸缩性更好，当轴插入内侧环体之后挤压内侧环体，使得内侧环体于轴的四周外侧贴合面积更大，密封效果更佳；本发明为了提高内侧环体和外侧环体的粘接稳定性以及考虑到粘接强度不能过于太高而影响内侧环体的伸缩性，如此本发明选取了聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维四种组分的混合体系作为粘接料，首先聚氨酯和环氧树脂提供一定的粘接强度达到一定的抗撕裂强度，同时通过加入碳酸铵在高温固化时会有一部分或者全部进行分解，产生的气体会有部分残留于整个粘接料内，从而使得粘接料内部形成多孔结构，另外由于亚麻短纤维交错分布于粘接料中的，如此固化后形成多根亚麻短纤维交错分布的网络体系，如此使得整个粘接料保证一定的强度的同时具有一定的伸缩性，减少了粘接料的硬质属性，如此使得内侧环体具备一定的伸缩性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开槽式橡胶密封圈，其特征在于，包括内侧环体、外侧环体、粘接层；所述内侧环体的中间外侧设有环形伸缩槽；所述外侧环体安装于内侧环体的四周外侧；所述外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设多个环形粘接槽；所述外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽位置分别对接；所述环形粘接槽内填充粘接层；所述内侧环体和外侧环体的组分和重量份为：丁腈橡胶50至60份、丙烯酸酯橡胶20至25份、醇酸树脂5至10份、炭黑2至5份、防老剂1至2份、硫磺1至2份；所述粘接层的组分和重量份为：聚氨酯50至60份、环氧树脂10至20份、亚麻短纤维50至100份。
2.根据权利要求1所述的开槽式橡胶密封圈，其特征在于，所述内侧环体和外侧环体的截面均呈半圆形结构。
3.根据权利要求1所述的开槽式橡胶密封圈，其特征在于，所述内侧环体中间外侧环形伸缩槽的截面呈外大内小的V形结构。
4.根据权利要求1所述的开槽式橡胶密封圈，其特征在于，所述环形粘接槽均呈外大内小的V形结构。
5.根据权利要求1所述的开槽式橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1、制备密封圈：将丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、醇酸树脂、炭黑、防老剂、硫磺按照预定的配比进行密炼、开炼、成型、硫化，形成所述密封圈；
S2、轴向切割：将制备好的密封圈通过环刀自上而下切割，形成内侧环体和外侧环体；
S3、开槽：在内侧环体的外侧中间开设环形伸缩槽；然后在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的上下环面上分别开设位置对应的多对环形粘接槽；
S4、配置粘接料：将聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维按照配比加入水中，均匀搅拌混合，形成糊状形态的粘接料；
S5、粘接固化：在外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上填充涂刷粘接料；然后将外侧环体安装于内侧环体的四周外侧，使得外侧环体的内侧和内侧环体的外侧的环形粘接槽上的粘接料对接，然后进行加热固化，形成所述的开槽式橡胶密封圈。
6.根据权利要求5所述的开槽式橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中开设的环形伸缩槽的深度为内侧环体径向厚度的2/5至3/5。
7.根据权利要求5所述的开槽式橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的聚氨酯、碳酸铵、环氧树脂、亚麻短纤维的总量与水的重量比为4～3:1。
8.根据权利要求5所述的开槽式橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中加热时间为20至30min，加热温度为80至90℃。
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