CN112831105A - 一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件及其制备方法,属于橡胶材料技术领域。其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、45~48份炭黑、1~2份N‑环己基马来酰亚胺、0.5~1.5份N‑苯基‑1‑萘胺、0.5~1份蒙脱土、0.7~1.5份聚醚三元醇N330、0.5~1份纳米石墨烯、0.6~1.2份纳米氧化锡、1~2份N‑异丙基‑N’‑苯基对苯二胺、1~3份氧化锌、2~4份芳烃油、1~2份硬脂酸、0.5~1.5份2,2’‑二硫代二苯并噻唑、1~2份硫磺、2~3份硫化剂DTDM。本发明最终制备的产品同比于同类型的丁苯橡胶水闸密封件产品,抗拉伸和抗撕裂性能优异。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料技术领域,具体涉及一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件及其制备方法。
背景技术
橡胶材料具有其他任何材料所没有的高弹性,橡胶制品如轮胎、胶管、密封件、传送带等,是交通运输、国防、农田水利、人民生活中的必需品,广泛应用于交通运输、农田水利、国防军工、航空航天等领域。
水闸橡胶密封件具有结构简单、弹性好、封水严密可靠、安装方便、耐老化、使用寿命长等优点。现有技术中常用的有丁苯橡胶,又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能,加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶,有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良,可与天然橡胶及多种合成橡胶并用,广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域,是最大的通用合成橡胶品种,也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。但是其纯胶强度低,需加入高活性补强剂方可使用。加入配合剂的难度比天然橡胶大,配合剂在橡胶中分散性差,硫化胶耐曲挠龟裂性比天然胶好,但裂纹扩展速度快,热撕裂性能差。现有技术中水闸橡胶密封件抗拉伸抗撕裂性能有待于提升。
发明内容
解决的技术问题:针对上述技术问题,本发明提供一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件及其制备方法,制备的产品具有高抗拉伸和高抗撕裂性能等优点。
技术方案:一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、45~48份炭黑、1~2份N-环己基马来酰亚胺、0.5~1.5份N-苯基-1-萘胺、0.5~1份蒙脱土、0.7~1.5份聚醚三元醇N330、0.5~1份纳米石墨烯、0.6~1.2份纳米氧化锡、1~2份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、1~3份氧化锌、2~4份芳烃油、1~2份硬脂酸、0.5~1.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1~2份硫磺、2~3份硫化剂DTDM。
作为优选,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、45份炭黑、1份N-环己基马来酰亚胺、0.5份N-苯基-1-萘胺、0.5份蒙脱土、0.7份聚醚三元醇N330、0.5份纳米石墨烯、0.6份纳米氧化锡、1份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、1份氧化锌、2份芳烃油、1份硬脂酸、0.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1份硫磺、2份硫化剂DTDM。
作为优选,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、48份炭黑、2份N-环己基马来酰亚胺、1.5份N-苯基-1-萘胺、1份蒙脱土、1.5份聚醚三元醇N330、1份纳米石墨烯、1.2份纳米氧化锡、2份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、3份氧化锌、4份芳烃油、2份硬脂酸、1.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、2份硫磺、3份硫化剂DTDM。
作为优选,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、46份炭黑、1.5份N-环己基马来酰亚胺、1份N-苯基-1-萘胺、0.8份蒙脱土、1.2份聚醚三元醇N330、0.6份纳米石墨烯、0.8份纳米氧化锡、1.5份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、2份氧化锌、2份芳烃油、1份硬脂酸、1份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1.5份硫磺、2.5份硫化剂DTDM。
上述一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,步骤如下:
步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基-1-萘胺、蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯、纳米氧化锡、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中160~170℃温度下反应4-5h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为170~180℃,硫化时间20~25min,混炼辊温为50~60℃。
作为优选,所述步骤二中将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中165℃温度下反应5h,冷却至室温。
作为优选,所述步骤四中硫化温度为175℃,硫化时间20min,混炼辊温为58℃。
有益效果:本发明通过N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺预处理炭黑,连同聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡处理后的蒙脱土结合,连同N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM和丁苯橡胶进行混炼,最终制备的产品同比于同类型的丁苯橡胶水闸密封件产品,抗拉伸和抗撕裂性能优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、46份炭黑、1.5份N-环己基马来酰亚胺、1份N-苯基-1-萘胺、0.8份蒙脱土、1.2份聚醚三元醇N330、0.6份纳米石墨烯、0.8份纳米氧化锡、1.5份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、2份氧化锌、2份芳烃油、1份硬脂酸、1份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1.5份硫磺、2.5份硫化剂DTDM。
上述一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,步骤如下:
步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基-1-萘胺、蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯、纳米氧化锡、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中165℃温度下反应5h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为175℃,硫化时间20min,混炼辊温为58℃。
实施例2
一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、45份炭黑、1份N-环己基马来酰亚胺、0.5份N-苯基-1-萘胺、0.5份蒙脱土、0.7份聚醚三元醇N330、0.5份纳米石墨烯、0.6份纳米氧化锡、1份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、1份氧化锌、2份芳烃油、1份硬脂酸、0.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1份硫磺、2份硫化剂DTDM。
上述一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,步骤如下:
步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基-1-萘胺、蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯、纳米氧化锡、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中160℃温度下反应5h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为170℃,硫化时间20min,混炼辊温为50℃。
实施例3
一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、48份炭黑、2份N-环己基马来酰亚胺、1.5份N-苯基-1-萘胺、1份蒙脱土、1.5份聚醚三元醇N330、1份纳米石墨烯、1.2份纳米氧化锡、2份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、3份氧化锌、4份芳烃油、2份硬脂酸、1.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、2份硫磺、3份硫化剂DTDM。
上述一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,步骤如下:
步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基-1-萘胺、蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯、纳米氧化锡、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中170℃温度下反应4h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为180℃,硫化时间25min,混炼辊温为60℃。
对比例1
同实施例1,区别在于,不添加N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺。具体制备方法如下:步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯、纳米氧化锡、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑混合后在反应釜中165℃温度下反应5h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为175℃,硫化时间20min,混炼辊温为58℃。
对比例2
同实施例1,区别在于,不添加聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡。具体制备过程如下:步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基-1-萘胺、蒙脱土、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中165℃温度下反应5h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为175℃,硫化时间20min,混炼辊温为58℃。
对实施例1~3及对比例1和对比例2制备的产品进行性能测试,具体结果如下。
从上表可以看出,实施例1-3中实施例1制备的产品性能最好,对比例1和对比例2与实施例1相比,在拉伸强度和拉断伸长率以及撕裂强度方面不占优势。
Claims (7)
1.一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其特征在于,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、45~48份炭黑、1~2份N-环己基马来酰亚胺、0.5~1.5份N-苯基-1-萘胺、0.5~1份蒙脱土、0.7~1.5份聚醚三元醇N330、0.5~1份纳米石墨烯、0.6~1.2份纳米氧化锡、1~2份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、1~3份氧化锌、2~4份芳烃油、1~2份硬脂酸、0.5~1.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1~2份硫磺、2~3份硫化剂DTDM。
2.根据权利要求1所述的一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其特征在于,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、45份炭黑、1份N-环己基马来酰亚胺、0.5份N-苯基-1-萘胺、0.5份蒙脱土、0.7份聚醚三元醇N330、0.5份纳米石墨烯、0.6份纳米氧化锡、1份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、1份氧化锌、2份芳烃油、1份硬脂酸、0.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1份硫磺、2份硫化剂DTDM。
3.根据权利要求1所述的一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其特征在于,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、48份炭黑、2份N-环己基马来酰亚胺、1.5份N-苯基-1-萘胺、1份蒙脱土、1.5份聚醚三元醇N330、1份纳米石墨烯、1.2份纳米氧化锡、2份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、3份氧化锌、4份芳烃油、2份硬脂酸、1.5份2,2’-二硫代二苯并噻唑、2份硫磺、3份硫化剂DTDM。
4.根据权利要求1所述的一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件,其特征在于,其原料按质量份数配比如下:100份丁苯橡胶、46份炭黑、1.5份N-环己基马来酰亚胺、1份N-苯基-1-萘胺、0.8份蒙脱土、1.2份聚醚三元醇N330、0.6份纳米石墨烯、0.8份纳米氧化锡、1.5份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、2份氧化锌、2份芳烃油、1份硬脂酸、1份2,2’-二硫代二苯并噻唑、1.5份硫磺、2.5份硫化剂DTDM。
5.基于权利要求1所述的一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,其特征在于,步骤如下:
步骤一.按照质量份数配比称取丁苯橡胶、炭黑、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基-1-萘胺、蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯、纳米氧化锡、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、氧化锌、芳烃油、硬脂酸、2,2’-二硫代二苯并噻唑、硫磺、硫化剂DTDM;
步骤二.将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中160~170℃温度下反应4-5h,冷却至室温;
步骤三.将蒙脱土、聚醚三元醇N330、纳米石墨烯和纳米氧化锡加入步骤二反应后的混合物,用三辊机研磨混匀,过300目筛;
步骤四.将丁苯橡胶在双辊开炼机上薄通3次,然后加入步骤三过筛后混合物、硬脂酸和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺通过混炼制得混炼胶,向混炼胶中加入氧化锌、芳烃油和2,2’-二硫代二苯并噻唑,最后加入硫磺和硫化剂DTDM得胶料,然后薄通4~6次后送入挤出机挤压成型,停放一天后硫化,硫化温度为170~180℃,硫化时间20~25min,混炼辊温为50~60℃。
6.根据权利要求5所述的一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,其特征在于,所述步骤二中将炭黑、N-环己基马来酰亚胺和N-苯基-1-萘胺混合后在反应釜中165℃温度下反应5h,冷却至室温。
7.根据权利要求5所述的一种高抗拉伸抗撕裂水闸橡胶密封件的制备方法,其特征在于,所述步骤四中硫化温度为175℃,硫化时间20min,混炼辊温为58℃。
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CN114395297A (zh) * | 2022-03-05 | 2022-04-26 | 浙江柏德密封科技有限公司 | 一种涂覆氟橡胶的密封垫片及其生产工艺 |
CN114395297B (zh) * | 2022-03-05 | 2022-09-23 | 浙江柏德密封科技有限公司 | 一种涂覆氟橡胶的密封垫片及其生产工艺 |
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