CN113683822A - 一种橡胶密封圈的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及橡胶密封圈技术领域，且公开了一种橡胶密封圈的生产工艺，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶50‑80份、硫化机2‑4份、促进剂1‑3份、氧化锌2‑3份、和交联剂1‑7份。该橡胶密封圈的生产工艺，由于炭黑与橡胶通过共价键连接，提高了炭黑在橡胶中的分散性，增强了炭黑和橡胶之间的作用力。炭黑优异的补强性质以及在橡胶中的均匀分散，极大的增强了改性橡胶的机械性能，如拉伸强度和断裂伸长率等，使密封圈具有优良的使用性能，改性剂采用发泡聚乙烯和苯乙烯，发泡聚苯乙烯(EPS)又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，有良好隔热性和震动吸收作用，高压缩强度，很轻的重量，发泡聚苯乙烯加入到橡胶中，能提高材料的弹性。

Description

一种橡胶密封圈的生产工艺

技术领域

本发明涉及橡胶密封圈技术领域，具体为一种橡胶密封圈的生产工艺。

背景技术

橡胶密封圈是由一个或几个零件组成的环形罩，固定在轴承的一个套圈或垫圈上并与另一套圈或垫圈接触或形成窄的迷宫间隙，防止润滑油漏出及外物侵入。

现在的密封圈在生产时，往往是采用丁晴胶，硅胶、乙丙橡胶生产，虽然生产成本较低，但是其生产的密封圈，弹性、抗撕裂、耐磨和拉伸强度均不理想，使用寿命短，故而提出一种橡胶密封圈的生产工艺来解决上述问题。

发明内容

(决)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种橡胶密封圈的生产工艺，解决了密封圈，弹性、抗撕裂、耐磨和拉伸强度均不理想的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种橡胶密封圈的生产工艺，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶50-80份、硫化机2-4份、促进剂1-3份、氧化锌2-3份、和交联剂1-7份。

优选的，所述改性橡胶包括以下重量份数配比的原料：天然橡胶10-30份、丁腈橡胶50-70份、改性剂11-19份、炭黑10-20份、溴代异氰酸2-4份、石墨烯分散乳液15-20份和硬脂酸2-4份。

优选的，所述交联剂为二乙烯基苯。

优选的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑。

优选的，所述改性剂为氨基苯甲酸、二硫二醇类化合物、3-氨基-1-丙醇乙烯基醚、发泡聚乙烯和苯乙烯的混合物，其比例为3:7:2:8：6。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶50份、硫化机2份、促进剂1份、氧化锌2份、和交联剂1份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶65份、硫化机3份、促进剂2份、氧化锌2.5份、和交联剂4份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶80份、硫化机4份、促进剂3份、氧化锌3份、和交联剂7份。

优选的，所述改性橡胶，包括以下步骤：

(1)，将上述物料按重量份逐一称量备用；

(2)，将天然橡胶和石墨烯分散乳液加入到密炼机内，设置密炼机温度为120-140℃，密炼机转子速比为1:1.3-1.5，密炼为10-16min后，加入丁腈橡胶，密炼20-30min后，加入硬脂酸，再次密炼4-8min，得到混料A；

(3)，将炭黑和溴代异氰酸加入反应釜中搅拌，搅拌时间为2-4h，搅拌温度为40-60℃，转速为450-500r/min，得到混料B；

(4)，将混料A和混料B加入高速共混机中混合，在转速1200-1600r/min下搅拌5-7min后加入改性剂，然后在100-140℃温度下搅拌10min，得到混料C；

(5)，将混料C通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为160-200℃，机头温度为：200-220℃，螺杆转速为160-180r/min，熔体压力为20-25Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到改性橡胶颗粒。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种橡胶密封圈的生产工艺包括以下步骤：

S1，将上述物料按重量份逐一称量备用；将所需要用到的硫化用清水进行清洗，反复冲洗3-5次，然后对于磨具进行烘干直至磨具上无水份残留，然后静止冷却至常温；

S3，将步骤S1中准备的物料加入反应釜中，预热至120℃-130℃，然后在转速60-80r/min下搅拌，直至混合物无明显色差；

S4，将步骤S3混合的物料送入密炼机中，在温度为110-120℃的条件下，混炼20-30min；然后在温度为120～130℃的条件下，继续混炼5-7min，然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却，得到胶料；

S5，在模具内放入金属骨架，然后将胶料放入硫化模具内，通过液压装置将硫化模具压合加压；

S6，将硫化模具内的胶料硫化成型，得到密封圈粗坯；

S7，脱模取出密封圈粗坯，并通过打磨装置对密封圈粗胚进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到密封圈成品。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种橡胶密封圈的生产工艺，具备以下有益效果：

1、该橡胶密封圈的生产工艺，由于炭黑与橡胶通过共价键连接，提高了炭黑在橡胶中的分散性，增强了炭黑和橡胶之间的作用力。炭黑优异的补强性质以及在橡胶中的均匀分散，极大的增强了改性橡胶的机械性能，如拉伸强度和断裂伸长率等，使密封圈具有优良的使用性能。

2、该橡胶密封圈的生产工艺，改性剂采用发泡聚乙烯和苯乙烯，发泡聚苯乙烯(EPS)又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，有良好隔热性和震动吸收作用，高压缩强度，很轻的重量，发泡聚苯乙烯加入到橡胶中，能提高材料的弹性。

3、该橡胶密封圈的生产工艺，在生产时，通过加入石墨烯分散乳液，显著提高了天然橡胶与丁腈橡胶并用橡胶的力学性能，提高了如抗撕裂、耐磨等性能，提高了密封圈的使用寿命。

4、本密封圈的生产工艺选取适合比例的改性橡胶、硫化机、促进剂、氧化锌和交联剂，并且通过均匀搅拌处理，可以使制成的密封圈质地均匀，而且通过改性橡胶不仅可以提高密封圈成品的质量，成品外观好，而且可延长密封圈的使用寿命，提高密封圈的弹性。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种橡胶密封圈的生产工艺，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶50份、硫化机2份、促进剂1份、氧化锌2份、和交联剂1份。

进一步的，所述改性橡胶包括以下重量份数配比的原料：天然橡胶10份、丁腈橡胶50份、改性剂11份、炭黑10份、溴代异氰酸2份、石墨烯分散乳液15份和硬脂酸2份。

进一步的，所述交联剂为二乙烯基苯。

进一步的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑。

进一步的，所述改性剂为氨基苯甲酸、二硫二醇类化合物、3-氨基-1-丙醇乙烯基醚、发泡聚乙烯和苯乙烯的混合物，其比例为3:7:2:8：6。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料。

进一步的，所述改性橡胶，包括以下步骤：

(1)，将上述物料按重量份逐一称量备用；

(2)，将天然橡胶和石墨烯分散乳液加入到密炼机内，设置密炼机温度为120℃，密炼机转子速比为1:1.3，密炼为10min后，加入丁腈橡胶，密炼20min后，加入硬脂酸，再次密炼4min，得到混料A；

(3)，将炭黑和溴代异氰酸加入反应釜中搅拌，搅拌时间为2h，搅拌温度为40℃，转速为450r/min，得到混料B；

(4)，将混料A和混料B加入高速共混机中混合，在转速1200r/min下搅拌5min后加入改性剂，然后在100℃温度下搅拌10min，得到混料C；

(5)，将混料C通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为160℃，机头温度为：200℃，螺杆转速为160r/min，熔体压力为20Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到改性橡胶颗粒。

一种橡胶密封圈的生产工艺，包括以下步骤：

S1，将上述物料按重量份逐一称量备用；将所需要用到的硫化用清水进行清洗，反复冲洗3次，然后对于磨具进行烘干直至磨具上无水份残留，然后静止冷却至常温；

S3，将步骤S1中准备的物料加入反应釜中，预热至120℃，然后在转速60r/min下搅拌，直至混合物无明显色差；

S4，将步骤S3混合的物料送入密炼机中，在温度为110℃的条件下，混炼20min；然后在温度为120℃的条件下，继续混炼5min，然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却，得到胶料；

S5，在模具内放入金属骨架，然后将胶料放入硫化模具内，通过液压装置将硫化模具压合加压；

S6，将硫化模具内的胶料硫化成型，得到密封圈粗坯；

S7，脱模取出密封圈粗坯，并通过打磨装置对密封圈粗胚进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到密封圈成品。

实施例二：

一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶65份、硫化机3份、促进剂2份、氧化锌2.5份、和交联剂4份。

进一步的，所述改性橡胶包括以下重量份数配比的原料：天然橡胶20份、丁腈橡胶60份、改性剂15份、炭黑15份、溴代异氰酸3份、石墨烯分散乳液17份和硬脂酸3份。

进一步的，所述交联剂为二乙烯基苯。

进一步的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑。

进一步的，所述改性剂为氨基苯甲酸、二硫二醇类化合物、3-氨基-1-丙醇乙烯基醚、发泡聚乙烯和苯乙烯的混合物，其比例为3:7:2:8：6。

进一步的，所述改性橡胶，包括以下步骤：

(1)，将上述物料按重量份逐一称量备用；

(2)，将天然橡胶和石墨烯分散乳液加入到密炼机内，设置密炼机温度为130℃，密炼机转子速比为1:1.4，密炼为13min后，加入丁腈橡胶，密炼25min后，加入硬脂酸，再次密炼6min，得到混料A，

(3)，将炭黑和溴代异氰酸加入反应釜中搅拌，搅拌时间为3h，搅拌温度为50℃，转速为475r/min，得到混料B

(4)，将混料A和混料B加入高速共混机中混合，在转速1400r/min下搅拌6min后加入改性剂，然后在120℃温度下搅拌10min，得到混料C；

(5)，将混料C通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为180℃，机头温度为：210℃，螺杆转速为170r/min，熔体压力为22.5Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到改性橡胶颗粒。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种橡胶密封圈的生产工艺包括以下步骤：

S1，将上述物料按重量份逐一称量备用；将所需要用到的硫化用清水进行清洗，反复冲洗4次，然后对于磨具进行烘干直至磨具上无水份残留，然后静止冷却至常温；

S3，将步骤S1中准备的物料加入反应釜中，预热至125℃，然后在转速70r/min下搅拌，直至混合物无明显色差；

S4，将步骤S3混合的物料送入密炼机中，在温度为115℃的条件下，混炼25min；然后在温度为1250℃的条件下，继续混炼6min，然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却，得到胶料；

S5，在模具内放入金属骨架，然后将胶料放入硫化模具内，通过液压装置将硫化模具压合加压；

S6，将硫化模具内的胶料硫化成型，得到密封圈粗坯；

S7，脱模取出密封圈粗坯，并通过打磨装置对密封圈粗胚进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到密封圈成品

实施例三：

一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶80份、硫化机4份、促进剂3份、氧化锌3份、和交联剂7份。

进一步的，所述改性橡胶包括以下重量份数配比的原料：天然橡胶30份、丁腈橡胶70份、改性剂19份、炭黑20份、溴代异氰酸4份、石墨烯分散乳液20份和硬脂酸4份。

进一步的，所述交联剂为二乙烯基苯。

进一步的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑。

进一步的，所述改性剂为氨基苯甲酸、二硫二醇类化合物、3-氨基-1-丙醇乙烯基醚、发泡聚乙烯和苯乙烯的混合物，其比例为3:7:2:8：6。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料。

进一步的，所述改性橡胶，包括以下步骤：

(1)，将上述物料按重量份逐一称量备用；

(2)，将天然橡胶和石墨烯分散乳液加入到密炼机内，设置密炼机温度为140℃，密炼机转子速比为1:1.5，密炼为16min后，加入、丁腈橡胶，密炼30min后，加入硬脂酸，再次密炼8min，得到混料A；

(3)，将炭黑和溴代异氰酸加入反应釜中搅拌，搅拌时间为4h，搅拌温度为60℃，转速为500r/min，得到混料B；

(4)，将混料A和混料B加入高速共混机中混合，在转速1600r/min下搅拌7min后加入改性剂，然后在140℃温度下搅拌10min，得到混料C；

(5)，将混料C通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为200℃，机头温度为：220℃，螺杆转速为180r/min，熔体压力为25Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到改性橡胶颗粒。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种橡胶密封圈的生产工艺包括以下步骤：

S1，将上述物料按重量份逐一称量备用；将所需要用到的硫化用清水进行清洗，反复冲洗5次，然后对于磨具进行烘干直至磨具上无水份残留，然后静止冷却至常温；

S3，将步骤S1中准备的物料加入反应釜中，预热至130℃，然后在转速80r/min下搅拌，直至混合物无明显色差；

S4，将步骤S3混合的物料送入密炼机中，在温度为120℃的条件下，混炼20-30min；然后在温度为130℃的条件下，继续混炼7min，然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却，得到胶料；

S5，在模具内放入金属骨架，然后将胶料放入硫化模具内，通过液压装置将硫化模具压合加压；

S6，将硫化模具内的胶料硫化成型，得到密封圈粗坯；

S7，脱模取出密封圈粗坯，并通过打磨装置对密封圈粗胚进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到密封圈成品。

本发明的有益效果是：由于炭黑与橡胶通过共价键连接，提高了炭黑在橡胶中的分散性，增强了炭黑和橡胶之间的作用力。炭黑优异的补强性质以及在橡胶中的均匀分散，极大的增强了改性橡胶的机械性能，如拉伸强度和断裂伸长率等，使密封圈具有优良的使用性能。

2、该橡胶密封圈的生产工艺，改性剂采用发泡聚乙烯和苯乙烯，发泡聚苯乙烯(EPS)又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，有良好隔热性和震动吸收作用，高压缩强度，很轻的重量，发泡聚苯乙烯加入到橡胶中，能提高材料的弹性。

3、该橡胶密封圈的生产工艺，在生产时，通过加入石墨烯分散乳液，显著提高了天然橡胶与丁腈橡胶并用橡胶的力学性能，提高了如抗撕裂、耐磨等性能，提高了密封圈的使用寿命。

4、本密封圈的生产工艺选取适合比例的改性橡胶、硫化机、促进剂、氧化锌和交联剂，并且通过均匀搅拌处理，可以使制成的密封圈质地均匀，而且通过改性橡胶不仅可以提高密封圈成品的质量，成品外观好，而且可延长密封圈的使用寿命，提高密封圈的弹性

下表是本申请实施例1、2、3和生产的橡胶密封圈和普通的橡胶密封圈性能对比：

由上表可知，该橡胶密封圈的生产工艺，生产的密封圈，拉伸强度、断裂伸长率、磨耗体积V和脆性温度℃均优于现在的密封圈。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶50-80份、硫化机2-4份、促进剂1-3份、氧化锌2-3份、和交联剂1-7份。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，所述改性橡胶包括以下重量份数配比的原料：天然橡胶10-30份、丁腈橡胶50-70份、改性剂11-19份、炭黑10-20份、溴代异氰酸2-4份、石墨烯分散乳液15-20份和硬脂酸2-4份。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，所述交联剂为二乙烯基苯。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑。

5.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，所述改性剂为氨基苯甲酸、二硫二醇类化合物、3-氨基-1-丙醇乙烯基醚、发泡聚乙烯和苯乙烯的混合物，其比例为3:7:2:8：6。

6.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶50份、硫化机2份、促进剂1份、氧化锌2份、和交联剂1份。

7.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶65份、硫化机3份、促进剂2份、氧化锌2.5份、和交联剂4份。

8.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：改性橡胶80份、硫化机4份、促进剂3份、氧化锌3份、和交联剂7份。

9.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，所述改性橡胶的生产，包括以下步骤：

(1)，将上述物料按重量份逐一称量备用；

(2)，将天然橡胶和石墨烯分散乳液加入到密炼机内，设置密炼机温度为120-140℃，密炼机转子速比为1:1.3-1.5，密炼为10- 16min后，加入丁腈橡胶，密炼20-30min后，加入硬脂酸，再次密炼4-8min，得到混料A；

(3)，将炭黑和溴代异氰酸加入反应釜中搅拌，搅拌时间为2-4h，搅拌温度为40-60℃，转速为450-500r/min，得到混料B；

(4)，将混料A和混料B加入高速共混机中混合，在转速1200-1600r/min下搅拌5-7min后加入改性剂，然后在100-140℃温度下搅拌10min，得到混料C；

(5)，将混料C通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为160-200℃，机头温度为：200-220℃，螺杆转速为160-180r/min，熔体压力为20-25Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到改性橡胶颗粒。

10.根据权利要求1-8所述的一种橡胶密封圈的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将上述物料按重量份逐一称量备用；将所需要用到的硫化用清水进行清洗，反复冲洗3-5次，然后对于磨具进行烘干直至磨具上无水份残留，然后静止冷却至常温；

S3，将步骤S1中准备的物料加入反应釜中，预热至120℃-130℃，然后在转速60-80r/min下搅拌，直至混合物无明显色差；

S4，将步骤S3混合的物料送入密炼机中，在温度为110-120℃的条件下，混炼20-30min；然后在温度为120～130℃的条件下，继续混炼5-7min，然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却，得到胶料；

S5，在模具内放入金属骨架，然后将胶料放入硫化模具内，通过液压装置将硫化模具压合加压；

S6，将硫化模具内的胶料硫化成型，得到密封圈粗坯；

S7，脱模取出密封圈粗坯，并通过打磨装置对密封圈粗胚进行磨边处理，修整毛边，去除毛刺，得到密封圈成品。