CN115353689A - 一种高硬度三元乙丙密封条配方 - Google Patents

一种高硬度三元乙丙密封条配方 Download PDF

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Abstract

本发明公开的属于密封条技术领域，具体为一种高硬度三元乙丙密封条配方，(按照重量份计)包括主料和辅料，主料包括三元乙丙橡胶，本发明的有益效果是：通过设置科学合理比例的三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、碳酸钙、氧化锌、石蜡、硬脂酸、炭黑、高苯乙烯橡胶、聚丙烯抗裂纤维、稳定剂、硫化促进剂、发泡剂、增塑剂、硫化活性剂、阻燃剂和软化剂，制备出的密封条的耐磨性能好，并且硬度大，能够有效延长使用寿命，通过设置对配方中配料进行加工的加工装置，能够将主料和辅料中的物料混合均匀充分，从而使得密封条的整体性能好。

Description

一种高硬度三元乙丙密封条配方
技术领域
本发明涉及密封条技术领域，具体为一种高硬度三元乙丙密封条配方。
背景技术
三元乙丙橡胶主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，故基本上属于饱和型橡胶，由于分子结构内无极性取代基，分子间内聚能低，故分子链可在较宽的温度范围内保持柔顺性，乙丙橡胶的化学结构使其硫化制品具有独特的性能；三元乙丙橡胶具有优异的物理化学性能，对三元乙丙橡胶的使用范围也在扩大，在汽车密封件中广泛地使用。
现有的三元乙丙密封条，由于其配方原因，导致了密封条的硬度比较弱，从而在受到挤压时很容易大幅度变形，从而密封效果欠佳；并且密封条的耐磨和耐高温性能差，在高温状态下使用时，使用的寿命短。
发明内容
鉴于现有一种高硬度三元乙丙密封条配方中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种高硬度三元乙丙密封条配方，通过，解决了的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种高硬度三元乙丙密封条配方，包括主料和辅料，(按照重量份计)主料包括三元乙丙橡胶：100-120份、聚氯乙烯：40-65份、碳酸钙：10-14份、氧化锌：5-7份、石蜡：4-14份、硬脂酸：7-11份、炭黑：10-30份、高苯乙烯橡胶：20-30份、聚丙烯抗裂纤维：3-5份；(按照重量份计)辅料包括稳定剂：6-12份、硫化促进剂：2-4份、发泡剂：1-4份、增塑剂：15-25份、硫化活性剂：5-9份、阻燃剂：3-6份、软化剂：2-7份。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：100份、聚氯乙烯：40份、碳酸钙：10份、氧化锌：5份、石蜡：4份、硬脂酸：7份、炭黑：10份、高苯乙烯橡胶：20份、聚丙烯抗裂纤维：3份；辅料包括稳定剂：6份、硫化促进剂：2份、发泡剂：1份、增塑剂：15份、硫化活性剂：5份、阻燃剂：3份、软化剂：2份。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：110份、聚氯乙烯：52.5份、碳酸钙：12.5份、氧化锌：6份、石蜡：9份、硬脂酸：9份、炭黑：20份、高苯乙烯橡胶：25份、聚丙烯抗裂纤维：4份；辅料包括稳定剂：9份、硫化促进剂：3份、发泡剂：2.5份、增塑剂：20份、硫化活性剂：7份、阻燃剂：4.5份、软化剂：4.5份。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：120份、聚氯乙烯：65份、碳酸钙：14份、氧化锌：7份、石蜡：14份、硬脂酸：11份、炭黑：30份、高苯乙烯橡胶：30份、聚丙烯抗裂纤维：5份；辅料包括稳定剂：12份、硫化促进剂：4份、发泡剂：4份、增塑剂：25份、硫化活性剂：9份、阻燃剂：6份、软化剂：7份。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：所述稳定剂设置为铅盐类稳定剂，所述发泡剂设置为聚氨酯，所述阻燃剂设置为阻燃剂MCA。
高硬度三元乙丙密封条的加工装置，还包括一种高硬度三元乙丙密封条的加工装置，具体包括搅拌釜，所述搅拌釜顶端设有釜盖，所述釜盖上固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴固定连接第一搅拌轴，所述第一搅拌轴上可拆卸安装有第一搅拌杆、横搅拌杆和釜底搅拌杆，所述第一搅拌轴上固定安装有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮啮合连接从动锥形齿轮，所述锥形齿轮一端固定连接竖搅杆，所述竖搅杆两端均设有搅拌片，所述竖搅杆内壁通过轴承转动连接横轴，所述横轴一端固定连接搅拌釜内壁；
所述搅拌釜上设有出料接口和进料接口，所述出料接口的高度高于进料接口，所述出料接口通过出料管连接精搅箱，所述精搅箱的出料口通过进料管连接进料接口，所述精搅箱顶端安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴固定连接驱动轴，所述驱动轴传动连接第二搅拌轴，所述第二搅拌轴上通过螺栓安装有搅拌棒。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：所述釜盖上设有第一注料口和第二注料口，所述搅拌釜上方设有第一计量仓和第二计量仓，所述第一计量仓的出口固定连接第一卸料管，所述第二计量仓的出口固定连接第二卸料管，所述第一卸料管和第二卸料管上均安装有阀门，所述搅拌釜底端设有出料口，所述出料口上安装有出料阀，所述驱动轴上固定安装有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮啮合连接第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮固定安装在第二搅拌轴上，所述第二搅拌轴两端均通过轴承转动连接搅拌釜。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：所述搅拌釜、第一计量仓和第二计量仓均安装支架上，所述第一卸料管位于第一注料口正上方，所述第二卸料管位于第二注料口正上方。
一种高硬度三元乙丙密封条的加工工艺，具体步骤如下：
S1，先将主料中的三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、碳酸钙、氧化锌、石蜡、硬脂酸、炭黑、高苯乙烯橡胶和聚丙烯抗裂纤维按照配方比例混合，再利用破碎机进行破碎；
S2，再将辅料中的稳定剂、硫化促进剂、发泡剂、增塑剂、硫化活性剂、阻燃剂和软化剂混合均匀；
S3，将混合后的主料置入第一计量仓中，再将混合后的辅料置入第二计量仓中，通过第一计量仓和第二计量仓并按照比例将主料和辅料注入搅拌釜中；
S4，启动第一伺服电机和第二伺服电机，通过第一伺服电机驱动第一搅拌轴上的第一搅拌杆、横搅拌杆和釜底搅拌杆进行旋转，同时通过第一锥形齿轮和从动锥形齿轮带动搅拌片和竖搅杆旋转，对主料和辅料的搅拌；同时搅拌过程中部分料子通过出料管进入精搅箱中，第二伺服电机带动驱动轴旋转，进而带动搅拌棒和第二搅拌轴进行旋转，搅拌棒对精搅箱中料子进行搅拌，通过进料管回到搅拌釜中；
S5，待注料和辅料彻底混合充分均匀后，打开出料阀，通过出料口将物料排出去，将混合的主料和辅料放置到密炼机中密炼，从而得到熔融物料，再对熔融态的物料进行冷却。
作为本发明所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方的一种优选方案，其中：混合后的主料和辅料在密炼机中的密炼时间至少为60分钟。
与现有技术相比：
1、通过设置科学合理比例的三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、碳酸钙、氧化锌、石蜡、硬脂酸、炭黑、高苯乙烯橡胶、聚丙烯抗裂纤维、稳定剂、硫化促进剂、发泡剂、增塑剂、硫化活性剂、阻燃剂和软化剂，制备出的密封条的耐磨性能好，并且硬度大，能够有效延长使用寿命；
2、通过设置对配方中配料进行加工的加工装置，能够将主料和辅料中的物料混合均匀充分，从而使得密封条的整体性能好。
附图说明
图1为本发明提供的结构示意图；
图2为本发明提供的精搅箱的剖视图；
图3为本发明提供的图1的剖视图；
图4为本发明提供的图3中A处放大图。
图中：支架1、第一计量仓2、第二计量仓3、第二卸料管4、第一伺服电机6、第二注料口7、第一搅拌轴9、搅拌片11、竖搅杆12、进料接口13、出料阀16、出料口17、搅拌釜18、釜底搅拌杆19、第一锥形齿轮20、横搅拌杆21、横轴22、第一搅拌杆23、精搅箱24、釜盖27、第一注料口28、第一卸料管29、第二伺服电机30、从动锥形齿轮31、驱动轴32、第一锥形齿轮33、第二锥形齿轮34、第二搅拌轴35、搅拌棒36、出料管37、进料管38、出料接口40。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式做进一步的详细描述。
实施例1：
本发明提供的一种高硬度三元乙丙密封条配方，包括主料和辅料，各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：100份、聚氯乙烯：40份、碳酸钙：10份、氧化锌：5份、石蜡：4份、硬脂酸：7份、炭黑：10份、高苯乙烯橡胶：20份、聚丙烯抗裂纤维：3份；辅料包括稳定剂：6份、硫化促进剂：2份、发泡剂：1份、增塑剂：15份、硫化活性剂：5份、阻燃剂：3份、软化剂：2份；
进一步地，所述稳定剂设置为铅盐类稳定剂，所述发泡剂设置为聚氨酯，所述阻燃剂设置为阻燃剂MCA。
实施例2：
本发明提供的一种高硬度三元乙丙密封条配方，包括主料和辅料，各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：110份、聚氯乙烯：52.5份、碳酸钙：12.5份、氧化锌：6份、石蜡：9份、硬脂酸：9份、炭黑：20份、高苯乙烯橡胶：25份、聚丙烯抗裂纤维：4份；辅料包括稳定剂：9份、硫化促进剂：3份、发泡剂：2.5份、增塑剂：20份、硫化活性剂：7份、阻燃剂：4.5份、软化剂：4.5份；
进一步地，所述稳定剂设置为铅盐类稳定剂，所述发泡剂设置为聚氨酯，所述阻燃剂设置为阻燃剂MCA。
实施例3：
本发明提供的一种高硬度三元乙丙密封条配方，包括主料和辅料，各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：120份、聚氯乙烯：65份、碳酸钙：14份、氧化锌：7份、石蜡：14份、硬脂酸：11份、炭黑：30份、高苯乙烯橡胶：30份、聚丙烯抗裂纤维：5份；辅料包括稳定剂：12份、硫化促进剂：4份、发泡剂：4份、增塑剂：25份、硫化活性剂：9份、阻燃剂：6份、软化剂：7份；
进一步地，所述稳定剂设置为铅盐类稳定剂，所述发泡剂设置为聚氨酯，所述阻燃剂设置为阻燃剂MCA。
参照附图1-4，一种高硬度三元乙丙密封条的加工装置，具体包括搅拌釜18，搅拌釜18顶端设有釜盖27，釜盖27上固定安装有第一伺服电机6，第一伺服电机6的输出轴固定连接第一搅拌轴9，第一搅拌轴9上可拆卸安装有第一搅拌杆23、横搅拌杆21和釜底搅拌杆19，第一搅拌轴9上固定安装有第一锥形齿轮20，第一锥形齿轮20啮合连接从动锥形齿轮31，锥形齿轮31一端固定连接竖搅杆12，竖搅杆12两端均设有搅拌片11，竖搅杆12内壁通过轴承转动连接横轴22，横轴22一端固定连接搅拌釜18内壁；
搅拌釜18上设有出料接口40和进料接口13，出料接口40的高度高于进料接口13，出料接口40通过出料管37连接精搅箱24，精搅箱24的出料口通过进料管38连接进料接口13，精搅箱24顶端安装有第二伺服电机30，第二伺服电机30的输出轴固定连接驱动轴32，驱动轴32传动连接第二搅拌轴35，第二搅拌轴35上通过螺栓安装有搅拌棒36，釜盖27上设有第一注料口28和第二注料口7，搅拌釜18上方设有第一计量仓2和第二计量仓3，第一计量仓2的出口固定连接第一卸料管29，第二计量仓3的出口固定连接第二卸料管4，第一卸料管29和第二卸料管4上均安装有阀门，搅拌釜18底端设有出料口17，出料口17上安装有出料阀16，驱动轴32上固定安装有第一锥形齿轮33，第一锥形齿轮33啮合连接第二锥形齿轮34，第二锥形齿轮34固定安装在第二搅拌轴35上，第二搅拌轴35两端均通过轴承转动连接搅拌釜18，搅拌釜18、第一计量仓2和第二计量仓3均安装支架1上，第一卸料管29位于第一注料口28正上方，第二卸料管4位于第二注料口7正上方。
一种高硬度三元乙丙密封条的加工工艺，具体步骤如下：
S1，先将主料中的三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、碳酸钙、氧化锌、石蜡、硬脂酸、炭黑、高苯乙烯橡胶和聚丙烯抗裂纤维按照配方比例混合，再利用破碎机进行破碎；
S2，再将辅料中的稳定剂、硫化促进剂、发泡剂、增塑剂、硫化活性剂、阻燃剂和软化剂混合均匀；
S3，将混合后的主料置入第一计量仓2中，再将混合后的辅料置入第二计量仓3中，通过第一计量仓2和第二计量仓3并按照比例将主料和辅料注入搅拌釜18中；
S4，启动第一伺服电机6和第二伺服电机30，通过第一伺服电机6驱动第一搅拌轴9上的第一搅拌杆23、横搅拌杆21和釜底搅拌杆19进行旋转，同时通过第一锥形齿轮20和从动锥形齿轮31带动搅拌片11和竖搅杆12旋转，对主料和辅料的搅拌；同时搅拌过程中部分料子通过出料管37进入精搅箱24中，第二伺服电机30带动驱动轴32旋转，进而带动搅拌棒36和第二搅拌轴35进行旋转，搅拌棒36对精搅箱24中料子进行搅拌，通过进料管38回到搅拌釜18中；
S5，待注料和辅料彻底混合充分均匀后，打开出料阀16，通过出料口17将物料排出去，将混合的主料和辅料放置到密炼机中密炼至少60分钟，从而得到熔融物料，再对熔融态的物料进行冷却。
将实施例1、实施例2和实施例3制备的密封圈进行实验，得到如下数据：
Figure BDA0003801646550000081
从以上数据可以看出，实施例1制备的密封圈的硬度最高，实施例3制备的密封圈的耐磨性能最好；而实施例2制备的密封圈的硬度和耐磨性的综合性能最好。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种高硬度三元乙丙密封条配方，其特征在于：包括主料和辅料，(按照重量份计)主料包括三元乙丙橡胶：100-120份、聚氯乙烯：40-65份、碳酸钙：10-14份、氧化锌：5-7份、石蜡：4-14份、硬脂酸：7-11份、炭黑：10-30份、高苯乙烯橡胶：20-30份、聚丙烯抗裂纤维：3-5份；(按照重量份计)辅料包括稳定剂：6-12份、硫化促进剂：2-4份、发泡剂：1-4份、增塑剂：15-25份、硫化活性剂：5-9份、阻燃剂：3-6份、软化剂：2-7份。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方，其特征在于，各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：100份、聚氯乙烯：40份、碳酸钙：10份、氧化锌：5份、石蜡：4份、硬脂酸：7份、炭黑：10份、高苯乙烯橡胶：20份、聚丙烯抗裂纤维：3份；辅料包括稳定剂：6份、硫化促进剂：2份、发泡剂：1份、增塑剂：15份、硫化活性剂：5份、阻燃剂：3份、软化剂：2份。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方，其特征在于，各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：110份、聚氯乙烯：52.5份、碳酸钙：12.5份、氧化锌：6份、石蜡：9份、硬脂酸：9份、炭黑：20份、高苯乙烯橡胶：25份、聚丙烯抗裂纤维：4份；辅料包括稳定剂：9份、硫化促进剂：3份、发泡剂：2.5份、增塑剂：20份、硫化活性剂：7份、阻燃剂：4.5份、软化剂：4.5份。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方，其特征在于，各成分的配比为(按照重量份计)：主料包括三元乙丙橡胶：120份、聚氯乙烯：65份、碳酸钙：14份、氧化锌：7份、石蜡：14份、硬脂酸：11份、炭黑：30份、高苯乙烯橡胶：30份、聚丙烯抗裂纤维：5份；辅料包括稳定剂：12份、硫化促进剂：4份、发泡剂：4份、增塑剂：25份、硫化活性剂：9份、阻燃剂：6份、软化剂：7份。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种高硬度三元乙丙密封条配方，其特征在于：所述稳定剂设置为铅盐类稳定剂，所述发泡剂设置为聚氨酯，所述阻燃剂设置为阻燃剂MCA。
6.一种高硬度三元乙丙密封条的加工装置，其特征在于，具体包括搅拌釜(18)，所述搅拌釜(18)顶端设有釜盖(27)，所述釜盖(27)上固定安装有第一伺服电机(6)，所述第一伺服电机(6)的输出轴固定连接第一搅拌轴(9)，所述第一搅拌轴(9)上可拆卸安装有第一搅拌杆(23)、横搅拌杆(21)和釜底搅拌杆(19)，所述第一搅拌轴(9)上固定安装有第一锥形齿轮(20)，所述第一锥形齿轮(20)啮合连接从动锥形齿轮(31)，所述锥形齿轮(31)一端固定连接竖搅杆(12)，所述竖搅杆(12)两端均设有搅拌片(11)，所述竖搅杆(12)内壁通过轴承转动连接横轴(22)，所述横轴(22)一端固定连接搅拌釜(18)内壁；
所述搅拌釜(18)上设有出料接口(40)和进料接口(13)，所述出料接口(40)的高度高于进料接口(13)，所述出料接口(40)通过出料管(37)连接精搅箱(24)，所述精搅箱(24)的出料口通过进料管(38)连接进料接口(13)，所述精搅箱(24)顶端安装有第二伺服电机(30)，所述第二伺服电机(30)的输出轴固定连接驱动轴(32)，所述驱动轴(32)传动连接第二搅拌轴(35)，所述第二搅拌轴(35)上通过螺栓安装有搅拌棒(36)。
7.根据权利要求6所述的高硬度三元乙丙密封条的加工装置，其特征在于，所述釜盖(27)上设有第一注料口(28)和第二注料口(7)，所述搅拌釜(18)上方设有第一计量仓(2)和第二计量仓(3)，所述第一计量仓(2)的出口固定连接第一卸料管(29)，所述第二计量仓(3)的出口固定连接第二卸料管(4)，所述第一卸料管(29)和第二卸料管(4)上均安装有阀门，所述搅拌釜(18)底端设有出料口(17)，所述出料口(17)上安装有出料阀(16)，所述驱动轴(32)上固定安装有第一锥形齿轮(33)，所述第一锥形齿轮(33)啮合连接第二锥形齿轮(34)，所述第二锥形齿轮(34)固定安装在第二搅拌轴(35)上，所述第二搅拌轴(35)两端均通过轴承转动连接搅拌釜(18)。
8.根据权利要求7所述的高硬度三元乙丙密封条的加工装置，其特征在于，所述搅拌釜(18)、第一计量仓(2)和第二计量仓(3)均安装支架(1)上，所述第一卸料管(29)位于第一注料口(28)正上方，所述第二卸料管(4)位于第二注料口(7)正上方。
9.一种高硬度三元乙丙密封条的加工工艺：具体步骤如下：
S1，先将主料中的三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、碳酸钙、氧化锌、石蜡、硬脂酸、炭黑、高苯乙烯橡胶和聚丙烯抗裂纤维按照配方比例混合，再利用破碎机进行破碎；
S2，再将辅料中的稳定剂、硫化促进剂、发泡剂、增塑剂、硫化活性剂、阻燃剂和软化剂混合均匀；
S3，将混合后的主料置入第一计量仓(2)中，再将混合后的辅料置入第二计量仓(3)中，通过第一计量仓(2)和第二计量仓(3)并按照比例将主料和辅料注入搅拌釜(18)中；
S4，启动第一伺服电机(6)和第二伺服电机(30)，通过第一伺服电机(6)驱动第一搅拌轴(9)上的第一搅拌杆(23)、横搅拌杆(21)和釜底搅拌杆(19)进行旋转，同时通过第一锥形齿轮(20)和从动锥形齿轮(31)带动搅拌片(11)和竖搅杆(12)旋转，对主料和辅料的搅拌；同时搅拌过程中部分料子通过出料管(37)进入精搅箱(24)中，第二伺服电机(30)带动驱动轴(32)旋转，进而带动搅拌棒(36)和第二搅拌轴(35)进行旋转，搅拌棒(36)对精搅箱(24)中料子进行搅拌，通过进料管(38)回到搅拌釜(18)中；
S5，待注料和辅料彻底混合充分均匀后，打开出料阀(16)，通过出料口(17)将物料排出去，将混合的主料和辅料放置到密炼机中密炼，从而得到熔融物料，再对熔融态的物料进行冷却。
10.根据权利要求9所述的一种高硬度三元乙丙密封条的加工工艺，其特征在于，混合后的主料和辅料在密炼机中的密炼时间至少为60分钟。
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