CN113719570A - 一种高密性氮气弹簧以及内嵌密封套制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氮气弹簧技术领域，具体地说，涉及一种高密性氮气弹簧以及内嵌密封套制备方法。其包括缸体，缸体内部滑动连接有活塞杆，活塞杆的截面为T型结构，缸体内部顶端设有限位块，活塞杆的底端表面套接有内嵌密封套，内嵌密封套位于限位块的下方，通过使用密封胶液对制备的密封套表面进行包裹，高渗性的胶液渗入至密封套内部，可提高密封套的密封性，同时对于密封套的强度进一步增强，由于胶液中加入了弹性高的天然橡胶，可使固化后的密封胶液具有一定弹性，确保了密封胶的使用。

Description

一种高密性氮气弹簧以及内嵌密封套制备方法
技术领域
本发明涉及氮气弹簧技术领域，具体地说，涉及一种高密性氮气弹簧以及内嵌密封套制备方法。
背景技术
现有的氮气弹簧，其结构大都包括氮气缸、与氮气缸滑动配合的柱塞，通过充气组件向氮气缸内充气，实现柱塞相对氮气缸的滑动。为提高氮气弹簧密封性，可在氮气弹簧结构中，加入密封圈进行密封，以防止氮气缸内的气体流失，现有的密封圈强度较差，当氮气弹簧反复使用后，会对密封圈造成磨损，从而影响密封性，同时劣质密封圈气密性较差，不利于用于氮气弹簧使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高密性氮气弹簧以及内嵌密封套制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种高密性氮气弹簧，所述氮气弹簧包括缸体，所述缸体内部滑动连接有活塞杆，所述活塞杆的截面为T型结构，所述缸体内部顶端设有限位块，所述活塞杆的底端表面套接有内嵌密封套，所述内嵌密封套位于所述限位块的下方。
另一方面，本发明提供了一种内嵌密封套的制备方法，包括以下步骤：
S1.1、将聚氨酯树脂和氢化丁腈橡胶加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
S1.2、加入交联剂、补强剂、着色剂至搅拌混合，制得混合液；
S1.3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂，搅拌混合；
S1.4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套；
S1.5、将制备后的内腔密封套加入至密封胶液中浸泡0.5-1h，最后干燥即可。
作为本技术方案的进一步改进，所述内嵌密封套的原料配比为：聚氨酯树脂30-40％、氢化丁腈橡胶20-30％、交联剂1-5％、补强剂15-20％、着色剂0.1-3％和硫化剂0.1-2％。
作为本技术方案的进一步改进，所述交联剂选自过氧化二异丙苯、3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、三羟甲基丙烷、1,4-环己烷二甲醇和1,4-丁二醇中的至少一种。
作为本技术方案的进一步改进，所述补强剂选自氧化锌、滑石粉、硅藻土、高岭土和碳酸钙中的一种或多种混合，用于提升密封套的强度。
作为本技术方案的进一步改进，所述着色剂选自炭黑，用于改变密封套的颜色，同时具有补强作用。
作为本技术方案的进一步改进，所述密封胶液的原料包括：水性环氧树脂47-55％、天然橡胶17-23％、溶剂20-30％、表面活性剂1-5％和填料15-20％，所述密封胶液的制备方法如下：
S2.1、将天然橡胶加入反应釜中加热150-180℃熔融，然后加入水性环氧树脂，搅拌0.5-2h制得混合液；
S2.2、将表面活性剂和填料加入至混合液中，并加入分散剂混合搅0.5-1h，最后加入混合液至溶剂中稀释即可制得。
作为本技术方案的进一步改进，所述溶剂选自乙酸乙酯、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。
作为本技术方案的进一步改进，所述表面活性剂选自是脂肪醇聚氧乙烯醚和磷酸酯类化合物中的一种或多种混合，用于提高密封胶液的渗透性。
作为本技术方案的进一步改进，所述填料选自滑石粉、石灰石、碳纤维、木粉和棉屑中的一种或多种混合，用于提高密封胶液的强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该高密性氮气弹簧以及内嵌密封套制备方法中，通过使用密封胶液对制备的密封套表面进行包裹，高渗性的胶液渗入至密封套内部，可提高密封套的密封性，同时对于密封套的强度进一步增强，由于胶液中加入了弹性高的天然橡胶，可使固化后的密封胶液具有一定弹性，确保了密封胶的使用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体流程框图。
图中各个标号意义为：
100、缸体；101、活塞杆；102、限位块；110、内嵌密封套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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1一种高密性氮气弹簧
本实施例提供一种高密性氮气弹簧，根据图1所示，氮气弹簧包括缸体100，缸体100内部滑动连接有活塞杆101，活塞杆101的截面为T型结构，缸体100内部顶端设有限位块102，活塞杆101的底端表面套接有内嵌密封套110，内嵌密封套110位于限位块102的下方，通过加入内嵌密封套110至活塞杆和缸体100可提升氮气弹簧使用时的密封性。
实施例2一种内嵌密封套制备方法，包括以下步骤：
一、密封胶液制备
将天然橡胶17％加入反应釜中加热150-180℃熔融，然后加入水性环氧树脂47％，搅拌0.5-2h制得混合液；将表面活性剂1％和填料15％加入至混合液中，并加入分散剂混合搅0.5-1h，最后加入混合液至溶剂20％中稀释即可制得。
二、密封套制备
1、将聚氨酯树脂35％和氢化丁腈橡胶25％加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
2、加入交联剂3％、补强剂17.5％、着色剂2％至搅拌混合，制得混合液；
3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂1％，搅拌混合；
4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套；
5、将制备后的内腔密封套加入至密封胶液中浸泡0.5-1h，最后干燥即可。
实施例3一种内嵌密封套制备方法，包括以下步骤：
一、密封胶液制备
将天然橡胶20.5％加入反应釜中加热150-180℃熔融，然后加入水性环氧树脂51％，搅拌0.5-2h制得混合液；将表面活性剂3％和填料17.5％加入至混合液中，并加入分散剂混合搅0.5-1h，最后加入混合液至溶剂25％中稀释即可制得。
二、密封套制备
1、将聚氨酯树脂35％和氢化丁腈橡胶25％加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
2、加入交联剂3％、补强剂17.5％、着色剂2％至搅拌混合，制得混合液；
3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂1％，搅拌混合；
4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套；
5、将制备后的内腔密封套加入至密封胶液中浸泡0.5-1h，最后干燥即可。
实施例4一种内嵌密封套制备方法，包括以下步骤：
一、密封胶液制备
将天然橡胶23％加入反应釜中加热150-180℃熔融，然后加入水性环氧树脂55％，搅拌0.5-2h制得混合液；将表面活性剂5％和填料20％加入至混合液中，并加入分散剂混合搅0.5-1h，最后加入混合液至溶剂30％中稀释即可制得。
二、密封套制备
1、将聚氨酯树脂35％和氢化丁腈橡胶25％加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
2、加入交联剂3％、补强剂17.5％、着色剂2％至搅拌混合，制得混合液；
3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂1％，搅拌混合；
4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套；
5、将制备后的内腔密封套加入至密封胶液中浸泡0.5-1h，最后干燥即可。
上述实施例2-4中，交联剂选自过氧化二异丙苯、3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、三羟甲基丙烷、1,4-环己烷二甲醇和1,4-丁二醇中的至少一种；
补强剂选自氧化锌、滑石粉、硅藻土、高岭土和碳酸钙中的一种或多种混合，用于提升密封套的强度；
着色剂选自炭黑，用于改变密封套的颜色，同时具有补强作用；
溶剂选自乙酸乙酯、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
表面活性剂选自是脂肪醇聚氧乙烯醚和磷酸酯类化合物中的一种或多种混合，用于提高密封胶液的渗透性；
填料选自滑石粉、石灰石、碳纤维、木粉和棉屑中的一种或多种混合，用于提高密封胶液的强度。
本发明制备的内嵌密封套的相关指标，具体见表1：
表1
Figure BDA0003240623260000051
Figure BDA0003240623260000061
根据表1所示，本发明实施例2-4中，通过不同配比制备的密封胶液，在浸泡内嵌密封套后，均有较好的抗磨强度和切口冲击强度，同时均具有较好的密封性。
对比例1一种内嵌密封套制备方法，包括以下步骤：
1、将聚氨酯树脂35％和氢化丁腈橡胶25％加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
2、加入交联剂3％、补强剂17.5％、着色剂2％至搅拌混合，制得混合液；
3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂1％，搅拌混合；
4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套。
对比例2一种内嵌密封套制备方法，包括以下步骤：
一、密封胶液制备
将天然橡胶20.5％加入反应釜中加热150-180℃熔融，然后加入水性环氧树脂51％，搅拌0.5-2h制得混合液；将填料17.5％加入至混合液中，并加入分散剂混合搅0.5-1h，最后加入混合液至溶剂25％中稀释即可制得。
二、密封套制备
1、将聚氨酯树脂35％和氢化丁腈橡胶25％加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
2、加入交联剂3％、补强剂17.5％、着色剂2％至搅拌混合，制得混合液；
3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂1％，搅拌混合；
4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套；
5、将制备后的内腔密封套加入至密封胶液中浸泡0.5-1h，最后干燥即可。
本发明制备的内腔密封套具有较好的强度和密封性，与加入的密封胶液有较大关系，为了验证相关的技术方案，申请人进行了如下试验：
对比例1-2：采用实施例3的方法，在分别去除密封胶液和密封胶液中表面活性剂的情况下，检测制备的内腔密封套相关指标，具体见表2：
表2
抗磨强度(Mpa) 切口冲击强度/Mpa 泄漏率(％)
对比例1 109 21 1.56
对比例2 133 35 0.73
实施例3 167 38 0.10
根据表2所示，当去处了密封胶液的情况下，内嵌密封套的密封性和强度均有大幅度的下降，当去除了密封胶液中表面活性剂的情况下，内嵌密封套的密封性和强度也均有下降，因此可以看出本发明中将内嵌密封套加入至密封胶液中浸泡，是改变密封套的强度和密封性的重要因素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高密性氮气弹簧，其特征在于，所述氮气弹簧包括缸体(100)，所述缸体(100)内部滑动连接有活塞杆(101)，所述活塞杆(101)的截面为T型结构，所述缸体(100)内部顶端设有限位块(102)，所述活塞杆(101)的底端表面套接有内嵌密封套(110)，所述内嵌密封套(110)位于所述限位块(102)的下方。
2.一种内嵌密封套的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.1、将聚氨酯树脂和氢化丁腈橡胶加入至混炼机中加热180-230℃熔融，然后加入分散剂超声分散，并搅拌0.5-2h混合；
S1.2、加入交联剂、补强剂、着色剂至搅拌混合，制得混合液；
S1.3、将制备的混合液加入至搅拌桶中持续加热至200-220℃，并加入预热190-210℃后的硫化剂，搅拌混合；
S1.4、将模具预热至190-210℃，再将混合后的橡胶液浇注至模具中，合模硫化，最后起模制得内嵌密封套；
S1.5、将制备后的内腔密封套加入至密封胶液中浸泡0.5-1h，最后干燥即可。
3.根据权利要求2所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述内嵌密封套的原料配比为：聚氨酯树脂30-40％、氢化丁腈橡胶20-30％、交联剂1-5％、补强剂15-20％、着色剂0.1-3％和硫化剂0.1-2％。
4.根据权利要求2所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述交联剂选自过氧化二异丙苯、3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、三羟甲基丙烷、1,4-环己烷二甲醇和1,4-丁二醇中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述补强剂选自氧化锌、滑石粉、硅藻土、高岭土和碳酸钙中的一种或多种混合。
6.根据权利要求2所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述着色剂选自炭黑。
7.根据权利要求2所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述密封胶液的原料包括：水性环氧树脂47-55％、天然橡胶17-23％、溶剂20-30％、表面活性剂1-5％和填料15-20％，所述密封胶液的制备方法如下：
S2.1、将天然橡胶加入反应釜中加热150-180℃熔融，然后加入水性环氧树脂，搅拌0.5-2h制得混合液；
S2.2、将表面活性剂和填料加入至混合液中，并加入分散剂混合搅0.5-1h，最后加入混合液至溶剂中稀释即可制得。
8.根据权利要求7所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述溶剂选自乙酸乙酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂选自是脂肪醇聚氧乙烯醚和磷酸酯类化合物中的一种或多种混合。
10.根据权利要求7所述的内嵌密封套的制备方法，其特征在于：所述填料选自滑石粉、石灰石、碳纤维、木粉和棉屑中的一种或多种混合。
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ES2017166A6 (es) * 1989-03-30 1991-01-01 Orive Arana Juan Cruz Muelle a gas nitrogeno.
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