CN113896994A - 管道止水阀密封件三元乙丙橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，由以下重量百分比的组分构成：三元乙丙橡胶45～52％；炭黑33～38％；软化增塑剂7～10％；活性剂2.5～3％；硫化剂2.0～2.5％。本发明在使用环境下有强度高，耐介质性能优，耐磨性能优，压缩变形低的特点，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于橡胶领域，特别涉及一种管道止水阀密封件三元乙丙橡胶及其制备方法。
背景技术
为降低管道漏耗率，保障供水管网的安全运行需正确、合理地选择管材及性能优良的密封材料。目前供水管网大量采用了抗压、补偿地质沉降及热胀冷缩的柔性接口管道系统，如球墨铸铁管，其管材本身的性能得到供水行业的充分重视，其优良性能在十几年的应用实践中也得到证实，但对于相配套的橡胶密封圈没有得到应有的重视，主要原因是橡胶密封在较短的十几年使用中是难以体现优劣或暴露同题的，容易被忽视，橡胶密封圈今后极有可能成为供水管道系统最薄弱环节，形成耗源头，从而影响供水管网的运行质量和安全。
目前广泛使用的SBR、NR等普通橡胶的分子结构中含有大量的C＝C不饱和键，极易与空气中或介质中的活性物质(如臭氧、氧、金属离子、霉菌等)发生化学反应，造成橡胶分子链的断裂、交联等老化，从而使橡胶失去弹性导致密封失效；
亟待一种耐磨、耐腐蚀和使用寿命长的橡胶用于制造管道止水阀密封件。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种管道止水阀密封件三元乙丙橡胶，强度高，耐介质性能优，耐磨性能优，压缩变形低，使用寿命长，适合用于制造管道止水阀密封件。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：公开了一种管道止水阀密封件的三元乙丙橡胶，由以下重量百分比的组分构成：
所述三元乙丙橡胶与炭黑的比例至少为1.2：1；这样可以保证在橡胶满足性能的基础上改善加工工艺性能。
优选的，所述管道止水阀密封件的三元乙丙橡胶，由以下重量百分比的组分构成：
优选的，所述管道止水阀密封件的三元乙丙橡胶，由以下重量百分比的组分构成：
优选的，所述三元乙丙胶为Keltan EP8550C。
优选的，所述炭黑为卡博特N330和卡博特N550。
优选的，所述软化增塑剂为SUNPAR 2280。
优选的，所述硫化剂为苏州希诺斯生产的硫化剂母胶。
本发明还提供所述管道止水阀密封件三元乙丙橡胶的制备方法，依次包括以下步骤：
(1)备料：根据所述的配比，将三元乙丙橡胶、炭黑、软化增塑剂、活性剂分别称重后混合形成配料A，将硫化剂称重后形成配料B；
(2)备第一道混炼：将配料A投入密炼机混炼60～90秒后提锤清扫，然后压锤混炼60～90秒再次提锤清扫，温度140～150℃，然后压锤混炼60～80秒卸料，温度150～170℃，到开料机上出片，制成混炼胶A；
(3)第二道混炼：将第二道混炼制得的混炼胶B投入密炼机混炼30～40秒，然后在清扫后继续混炼30～50秒后卸料到开料机上出片，完成制备。
第(2)和(3)步骤中，分阶段进行混炼并保证混炼温度，可以保证低分子物质的挥发及加工的安全性。
本发明选用Keltan EP8550C橡胶作为胶料的主体材料，其自身分子量大，乙烯含量低，满足制品耐磨性能和压缩变形的要求；配方中采用炭黑N330满足制品高强度和耐磨性能的要求，同时并用炭黑N550，满足制品的压缩变形性能及加工工艺要求；软化增塑剂P2280的添加首先保证炭黑的分散，同时改善制品的成型加工性；硫化剂母胶的使用，保证了橡胶混炼胶的分散性及良好的物理机械性能。
本发明具有强度高，耐介质性能优，耐磨性能优，压缩变形低，使用寿命长的特点，适合用于制造管道止水阀密封件。
需要说明的是：EPDM其分子结构主要以C-C键组成，由于其缺乏极性，不饱和度低，具有极高的化学稳定性，耐化学药品性极好，因此对各种极性化学药品如醇、酸(乙酸、盐酸等)、强碱(氢氧化钠)、氧化剂(双氧水、次氯酸、过溴酸钠)、洗涤剂、动植物油和某些酯类均具有较强的耐抗性，长时间接触后能变化不大，其性能(特别是抗老化性能)大大优BR、NR等普通橡胶。
采用EPDM作为密封胶料，其优点主要体现在以下几点：
①耐老化性能最优良。这是EPDM橡胶最显著的特征之一，其耐老化性能大大优于丁苯橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶等普通橡胶。
②化学稳定性极好。在使用过程中长时间接触各种极性化学品，其性能变化较小。
③具有优异的抗压缩水久变形及抗压缩应力松弛性能。EPDM橡胶压缩水久变形很小、应力松弛特别缓慢，其抗压变形性能也优于其他普通橡胶。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明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作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。
本发明实施例公开了一种管道止水阀密封件的三元乙丙橡胶，由以下重量百分比的组分构成：
具体例1-6
按照表1中的成分比例进行具体例1～6管道止水阀密封件橡胶的生产。
按照以下步骤制造本发明的管道止水阀密封件三元乙丙橡胶：
(1)备料：根据表1中的成分及配比，将三元乙丙橡胶、炭黑、软化增塑剂、活性剂分别称重后混合形成配料A，将硫化剂称重形成配料B；
(2)备第一道混炼：配料A投入密炼机混炼60～90秒后提锤清扫，然后压锤混炼60～90秒再次提锤清扫(温度140～150℃)，然后压锤混炼60～80秒卸料(温度150～170℃)到开料机上出片，制成混炼胶A；
(3)第二道混炼：将第二道混炼制得的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～40秒，然后在清扫后继续混炼30～50秒后卸料到开料机上出片，完成制备。
表1具体例1～6中各成分的重量百分比
表1中，三元乙丙胶为Keltan EP8550C。
炭黑为卡博特N330和卡博特N550。
软化增塑剂为SUNPAR P2280。
硫化剂为苏州希诺斯的硫化剂母胶。
表2具体例1～6制备的混炼时间
表3具体例1～6橡胶制品的物理性能测试结果
从表3可以看到，本发明具体例1～6的橡胶制品具有强度高，耐介质性能优，耐磨性能优，压缩变形低，使用寿命长的特点，适合用于制造管道止水阀密封件。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，其特征在于，由以下重量百分比的组分构成：
所述三元乙丙橡胶与炭黑的比例至少为1.2：1。
2.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，其特征在于，由以下重量百分比的组分构成：
3.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，其特征在于，由以下重量百分比的组分构成：
4.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件三元乙丙橡胶，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为Keltan EP8550C。
5.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，其特征在于，所述炭黑是卡博特N330和卡博特N550。
6.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，其特征在于，所述软化增塑剂是SUNPAR 2280。
7.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件用三元乙丙橡胶，其特征在于，所述硫化剂是硫化剂母胶。
8.根据权利要求1所述的管道止水阀密封件三元乙丙橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括以下步骤：
(1)备料：根据权利要求1所述的配比，将三元乙丙橡胶、炭黑、软化增塑剂、活性剂分别称重后混合形成配料A，将硫化剂称重形成配料B；
(2)第一道混炼：将配料A投入密炼机混炼60～90秒后提锤清扫，然后压锤混炼60～90秒再次提锤清扫，温度140～150℃，然后压锤混炼60～80秒卸料，温度150～170℃，到开料机上出片，制成混炼胶A；
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