CN115256747A - 一体成型柔性磁性密封体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体成型柔性磁性密封体，包括密封体、位于密封体开口端的两条对吸磁条以及位于对吸磁条下侧的第三磁条；所述密封体的制备方法包括如下步骤：1)将环氧树脂和橡胶弹性体置于球磨罐中，加入溶剂和触变剂，进行一次球磨分散；2)一次球磨结束后，加入纤维和偶联剂，再加入磁性材料，进行二次球磨，得到混合浆料；3)将混合浆料进行过滤处理，得到成型浆料；4)将得到的成型浆料进行流延成型，得到密封材料坯料；5)将密封材料坯料进行热压成型，之后剪裁成型得到柔性密封材料。本发明获得的柔性密封材料表面平整、柔韧性好、抗拉强度高、性能均一。
Description
技术领域
本发明属于密封闭合件技术领域，特别是涉及对机械变形柔性和稳定的密封闭合件。
背景技术
密封条，是将一种物品密封，使其不容易打开，起到减震、防水、隔音、隔热、防尘、固定等作用的产品。密封条有橡胶、纸、金属、塑料等多种材质，在不同的使用场景，采用不同材质，配合制作成不同结构的密封闭合件结构使用，并且鉴于多数情况的重复开合使用需求，磁性条带在本领域中被广泛知晓。但现有技术中存在以下问题：1.现有的橡胶磁条磁场强度低，且不能提供对各种机械变形(例如，弯曲、扭曲等)耐久性稳定的密封；2.现有的磁性密封封条装置需要内置钕铁硼磁铁，嵌入式安装需要主体腔体局部位置厚度减薄，在长期反复使用扭曲下，减薄位置易磨损导致磁铁与空气或水接触发生生锈情况；3.现有的软磁体充磁为线状充磁，对吸时可能发生磁力线错位的情况，该发明采用拼块式充磁可避免此类情况。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种一体成型柔性磁性密封体，获得的柔性密封材料表面平整、柔韧性好、抗拉强度高、性能均一。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种一体成型柔性磁性密封体，包括密封体、位于密封体开口端的两条对吸磁条以及位于对吸磁条下侧的第三磁条，在袋子自然收紧口的状态下，受磁性相吸，与对吸磁条位置相吸引导致磁性密封体折叠；
所述密封体的制备方法包括如下步骤：
步骤1)：将环氧树脂、橡胶弹性体和触变剂加入溶剂进行一次球磨分散；
步骤2)：所得混合物中加入纤维和偶联剂，再加入磁性材料，进行二次球磨，得到混合浆料；
步骤3)：将混合浆料进行过滤处理，得到成型浆料；
步骤4)：将得到的成型浆料进行流延成型，得到密封材料坯料；
步骤5)：将密封材料坯料进行热压成型，之后剪裁成型得到柔性密封材料；
步骤1)中，所述环氧树脂，按质量百分比计，包括40～60％的双酚A环氧树脂和40～60％的双酚F环氧树脂。
进一步地说，步骤1)所述触变剂用量为环氧树脂质量的1～5％，球磨时间为1～2h；
进一步地说，步骤2)所述纤维用量为环氧树脂质量的10～20％，偶联剂添加量为纤维用量的20～30％，二次球磨时间为1～2h；
进一步地说，步骤4)所述流延成型，控制刮刀距基带的高度为1～2mm，基带速度为1.5～2.5m/min，干燥温度为30～40℃；
进一步地说，步骤5)所述热压成型压力为10～15MPa；
进一步地说，所述磁性材料的加入量为混合浆料的2-5％wt，加入的磁性材料为粒径1-20μm的粉末；所述磁性材料包括合金类磁性材料或复合磁性材料，为现有技术公开的可以以粉末状固体形态常温存在的磁性材料，例如钕、钕铁硼或其他磁性材料或其结合。
进一步地说，所述双酚A环氧树脂为KE-8120、YL-980、828EL和EXA-850CRP、YLE-1300A中的一种或多种组成。
进一步地说，所述双酚F环氧树脂为KF-8110、YEL-8130、EXA-830LVP、EXA-830CRL、YL-983、YLE-1300F中的一种或多种组成。
进一步地说，所述橡胶弹性体为氯丁橡胶、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)中的一种或多种组成。
进一步地说，步骤1)中，所述触变剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、蓖麻油中的一种或多种组成。
进一步地说，步骤1)中，所述溶剂为乙醇、乙二醇或糠醇。
进一步地说，步骤2)中，所述纤维为芳纶纤维。
进一步地说，步骤2)中，所述偶联剂为氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷或氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷。
进一步地说，步骤4)中，流延成型采用圆弧形刮刀。
进一步地说，步骤4)中，所述基带为表面涂布硅油的PET薄膜或四氟乙烯膜。
本发明的有益效果至少具有以下几点：
1、本发明采用流延成型方法制备柔性密封材料，工业化生产期望高、连续作业性强、工艺稳定性好，获得的柔性密封材料表面平整、柔韧性好、抗拉强度高、性能均一；
2、本发明以环氧树脂和橡胶弹性体作为原料，其中橡胶弹性体具有较高的力学强度，环氧树脂提供更好的柔韧性，芳纶纤维作为填料具有充填材料空隙的作用，而且可以有效提高材料的韧性。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
1)原料配方
环氧树脂500g(250g的双酚A环氧树脂和250g的双酚F环氧树脂)，橡胶弹性体500g(100g聚酰亚胺、200g氯丁橡胶、200g聚(对苯二甲酸丙二醇酯))，触变剂聚酰胺蜡15g，溶剂乙二醇1000g，芳纶纤维100g，偶联剂氨基丙基三乙氧基硅烷100g。
步骤1)：将500g环氧树脂和500g橡胶弹性体置于行星式球磨罐中，加入1000g乙二醇和15g聚酰胺蜡，进行一次球磨分散，一次球磨时间为1h；
步骤2)：一次球磨结束后，加入100g芳纶纤维和100g氨基丙基三乙氧基硅烷，加入混合浆料2％wt粒径1-20μm的汝铁硼粉末，进行二次球磨，二次球磨时间为2h，得到混合浆料；
步骤3)：将混合浆料用20目的筛网进行过滤处理，得到成型浆料；
步骤4)：将得到的成型浆料进行流延成型，采用弧形刮刀，控制刮刀距基带的高度为1.0±0.05mm，基带速度为1.5m/min，干燥温度为30℃，得到密封材料坯料；其中，基带为表面涂布硅油的PET薄膜；
步骤5)：将密封材料坯料进行热压成型，成型压力为10MPa，之后剪裁成型后得到柔性密封材料。
实施例2
1)原料配方
环氧树脂400g(160g的双酚A环氧树脂和240g的双酚F环氧树脂)，橡胶弹性体400g(200g聚丙烯酸酯、200g聚(对苯二甲酸丙二醇酯))，触变剂气相二氧化硅15g，溶剂乙醇1000g，纤维芳纶纤维100g，偶联剂氨基丙基三甲氧基硅烷100g。
步骤1)：将400g环氧树脂和400g橡胶弹性体置于行星式球磨罐中，加入1000g乙醇和15g气相二氧化硅，进行一次球磨分散，一次球磨时间为2h；
步骤2)：一次球磨结束后，加入100g芳纶纤维和100g氨基丙基三甲氧基硅烷，加入混合浆料2％wt粒径1-20μm的汝铁硼粉末，进行二次球磨，二次球磨时间为1h，得到混合浆料；
步骤3)：将混合浆料用20目的筛网进行过滤处理，得到成型浆料；
步骤4)：将得到的成型浆料进行流延成型，采用弧形刮刀，控制刮刀距基带的高度为2±0.05mm，基带速度为2.5m/min，干燥温度为40℃，得到密封材料坯料；
步骤5)：将密封材料坯料进行热压成型，成型压力为15MPa，之后剪裁成型后得到柔性密封材料。
实施例3
1)原料配方
环氧树脂250g(150g的双酚A环氧树脂和100g的双酚F环氧树脂)，橡胶弹性体250g(100g氯丁橡胶、50g聚丙烯酸酯、100g聚酰亚胺)，触变剂聚酰胺蜡7g和蓖麻油8g，溶剂为糠醇800g，纤维芳纶纤维100g，偶联剂氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷100g。
步骤1)：将250g环氧树脂和250g橡胶弹性体置于行星式球磨罐中，加入800g溶剂和15g触变剂，进行一次球磨分散，一次球磨时间为1h；
步骤2)：一次球磨结束后，加入100g芳纶纤维和100g氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷，加入混合浆料2％wt粒径1-20μm的汝铁硼粉末，进行二次球磨，二次球磨时间为2h，得到混合浆料；
步骤3)：将混合浆料用20目的筛网进行过滤处理，得到成型浆料；
步骤4)：将得到的成型浆料进行流延成型，采用弧形刮刀，控制刮刀距基带的高度为2±0.05mm，基带速度为2.0m/min，干燥温度为35℃，得到密封材料坯料；
步骤5)：将密封材料坯料进行热压成型，成型压力为10MPa，之后剪裁成型后得到柔性密封材料。
实施例4
实施例4的原料配方与实施例1的完全相同，实施例4的制备方法与实施例1的不同之处仅在于步骤4)和步骤5)。实施例4将得到的成型浆料进行直接干法成型，控制成型压强为25MPa，压制时间10min压制成密封材料，其结果为虽然得到的材料有较为紧密的成型结构，但表面存在较多裂纹，且材料强度较差，基本没有韧性。
实施例5
实施例5的原料配方与实施例1的完全相同，实施例5的制备方法与实施例1的不同之处仅在于步骤4)和步骤5)。实施例5将得到的成型浆料采用湿法沉降成型后进行压制得到密封材料，其结果为得到的密封材料均一性差，沉降后粒度分布不均匀，粗颗粒在沉降过程中沉降速度快，先到材料底部，细颗粒则沉降在材料上部，而且材料厚度控制不稳定。
实施例6
实施例6的原料配方与实施例1的完全相同，实施例6的制备方法与实施例1的不同之处仅在于步骤4)和步骤5)。实施例6将得到的成型浆料进行涂膜成型，其结果为坯带厚度控制精准度不够，受人工操作因素影响较大，干燥过程无法阶梯性控温，导致坯带表面发生“皱缩”缺陷。
实施例7
实施例7与实施例1的不同之处仅在于在步骤4)流延过程中，实施例1)中采用圆弧形刮刀，实施例7采用直角平底刮刀。实施例7的结果为坯带沿流延方向的厚度均匀性差，导致干燥过程中坯带底部的溶剂挥发至坯带表面的速率不一致，从而造成流延坯带产生“翘曲”缺陷。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：包括密封体、位于密封体开口端的两条对吸磁条以及位于对吸磁条下侧的第三磁条，在袋子自然收紧口的状态下，受磁性相吸，与对吸磁条位置相吸引导致磁性密封体折叠；
所述密封体的制备方法包括如下步骤：
步骤1)：将环氧树脂、橡胶弹性体和触变剂加入溶剂进行一次球磨分散；
步骤2)：所得混合物中加入纤维和偶联剂，再加入磁性材料，进行二次球磨，得到混合浆料；
步骤3)：将混合浆料进行过滤处理，得到成型浆料；
步骤4)：将得到的成型浆料进行流延成型，得到密封材料坯料；
步骤5)：将密封材料坯料进行热压成型，之后剪裁成型得到柔性密封材料；
步骤1)中，所述环氧树脂，按质量百分比计，包括40～60％的双酚A环氧树脂和40～60％的双酚F环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：步骤1)所述触变剂用量为环氧树脂质量的1～5％，球磨时间为1～2h。
3.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：步骤2)所述纤维用量为环氧树脂质量的10～20％，偶联剂添加量为纤维用量的20～30％，二次球磨时间为1～2h。
4.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：步骤4)所述流延成型，控制刮刀距基带的高度为1～2mm，基带速度为1.5～2.5m/min，干燥温度为30～40℃。
5.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：步骤5)所述热压成型压力为10～15MPa。
6.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：所述双酚A环氧树脂为KE-8120、YL-980、828EL和EXA-850CRP、YLE-1300A中的一种或多种组成。
7.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：所述双酚F环氧树脂为KF-8110、YEL-8130、EXA-830LVP、EXA-830CRL、YL-983、YLE-1300F中的一种或多种组成。
8.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：所述橡胶弹性体为氯丁橡胶、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)中的一种或多种组成。
9.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：所述触变剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、蓖麻油中的一种或多种组成。
10.根据权利要求1所述的一体成型柔性磁性密封体，其特征在于：，所述溶剂为乙醇、乙二醇或糠醇。
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