CN116804093A - 一种抗菌橡胶密封件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶制造技术领域，具体的说是一种抗菌橡胶密封件及其制备方法，密封件包括表层、芯层，所述表层与所述芯层所用橡胶材质相同；利用混炼完毕的橡胶制作所述表层与所述芯层，所述芯层与所述表层的体积之比为8:2；在所述芯层的表面涂抹硅烷偶联剂，在所述表层用于包裹所述芯层的一面涂抹硅烷偶联剂，利用所述表层包裹所述芯层形成原料条；将原料条放入压制机中进行热合压制，在压制之前在原料条的两端涂抹锆类偶联剂；将压制好的密封圈的表面喷涂保护膜；该橡胶密封件的制备方法为分别制造表层与芯层，其中表层利用石墨烯量子点包裹的纳米银抗菌剂，可减少细菌感染，降低耐药性，在芯层中添加芳纶纤维用以提高橡胶密封件的力学性能。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制造技术领域，具体的说是一种抗菌橡胶密封件及其制备方法。
背景技术
橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件，在泄漏和密封这一对矛盾中扮演十分重要的角色，密封件是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件的材料或零件；橡胶作为一种具有宝贵的弹性的高分子材料，拥有较宽的温度范围，给予较小的应力就会产生较大的变形，这种变形可以提供接触压力，补偿泄漏间隙，达到密封的目的。
抗菌橡胶密封件作为一种在家用电器方面广泛应用的设备，其本身需要具有良好的抗菌效果和力学性能，从而避免家用电器使用时表面粘附的水分中滋生细菌，保证家用电器使用者的身体健康，但是目前生产制备的抗菌橡胶密封件大多存在抗菌持续时间短、橡胶力学性能较差、抗菌性单一等缺点，从而使得抗菌橡胶的抗菌性能减低无法保证使用者的身体健康；同时现有抗菌橡胶密封件，再加入抗菌材料的同时使得力学性能产生了一定程度的下降，从而使得密封件在使用时容易出现开裂现象，同时由于抗菌橡胶的抗菌持续时间短进而导致细菌在裂缝处滋生，从而使人体安全受到威胁。
鉴于此，本发明提出一种抗菌橡胶密封件及其制备方法，解决上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决橡胶密封件的抗菌效果不足同时提升自身的力学性能的问题，本发明提出一种抗菌橡胶密封件及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，所述密封件包括表层、芯层，所述表层与所述芯层所用橡胶材质相同；
所述制备方法包括以下步骤：
S1：将丁腈橡胶40-60份、丁苯橡胶20-40份、氟硅橡胶10-20份、促进剂1-3份、抗菌剂1-3份、聚酰胺10-20份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶，之后利用混炼完毕的橡胶制作所述表层与所述芯层；
S2：在S1的基础上，在所述芯层的表面涂抹硅烷偶联剂，在所述表层用于包裹所述芯层的一面涂抹硅烷偶联剂，利用所述表层包裹所述芯层形成原料条；
S3：在S2的基础上，将原料条放入压制机中进行热合压制，在压制之前在原料条的两端涂抹锆类偶联剂；
S4：在S3的基础上，将压制好的密封件的表面喷涂保护膜。
优选的，所述芯层与所述表层的体积之比为8:2，所述表层分为厚度均匀与厚度不均两种类型。
优选的，所述芯层在成型后，在其自表面未固化前，将所述芯层放置在钉板上进行滚动。
优选的，所述S1步骤中在进行所述芯层制造时，在原料混炼过程中加入增强剂，所述增强剂为有机溶液与芳纶纤维的融合，所述有机溶液与芳纶纤维的比例为2:8。
优选的，所述有机溶液与芳纶纤维混合之前在芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂，所述芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂后将芳纶纤维放入烘箱中进行烘烤。
优选的，所述S1步骤中在进行所述表层制造时，加入石墨烯包裹的纳米银抗菌剂；所述石墨烯在与纳米银抗菌剂融合之前，首先将石墨烯置于异氰酸酯溶剂中并在氮气存在下反应24小时，实现石墨烯的表面功能化。
优选的，所述S2步骤中对所述表层与所述芯层涂抹的硅烷偶联剂中掺有石蕊溶剂。
优选的，所述S4步骤在橡密封件表面喷涂的保护膜的材质为PTFE。
优选的，所述密封件制备完成后，在氮气气氛下进行PTFE保护膜的喷涂，所述PTFE材料在加热到300摄氏度后进行喷涂，所述橡胶圈完成PTFE保护膜喷涂后进行高温光滑处理。
一种抗菌橡胶密封件，所述一种抗菌橡胶密封件采用上述所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法中的任意一种制成。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述一种抗菌橡胶密封件及其制备方法，通过表层包裹芯层的方式制作密封件，其中芯层主要为密封件提供强度支撑，无需在其中加入抗菌剂，表层利用石墨烯包裹纳米银来实现抗菌效果，石墨烯包裹纳米银使得在密封件中纳米银的分布更加的均匀使得密封件的抗菌效果更加的全面，同时使银离子缓慢释放使密封件的抗菌使用时间得以延长。
2.本发明所述一种抗菌橡胶密封件及其制备方法，通过在进形橡胶混炼时，加入有机溶液与芳纶纤维用以提升橡胶的拉伸强度和定伸应力，从而在长期的使用中减少开裂的可能，同时芯层在制造时，在其自表面未固化前，将所述芯层2放置在钉板上进行滚动，从而在进行热压时使表层与芯层之间的结合更加的紧密，避免分层现象的出现。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明表层厚度不均的截面图，其中A1为热压之前的截面图，A2为热压之后的截面图；
图2是本发明表层厚度均匀的截面图，其中B1为热压之前的截面图，B2为热压之后的截面图；
图3是对照组的制备步骤图；
图4是实验组1的制备步骤图；
图5是实验组2的制备步骤图；
图6是实验组3的制备步骤图。
图中：1、表层；2、芯层。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，本发明所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，所述密封件包括表层1、芯层2，所述表层1与所述芯层2所用橡胶材质相同；
所述制备方法包括以下步骤：
S1：将丁腈橡胶50份、丁苯橡胶30份、氟硅橡胶15份、促进剂2份、抗菌剂2份、聚酰胺15份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶，之后利用混炼完毕的橡胶制作所述表层1与所述芯层2；
S2：在S1的基础上，在所述芯层2的表面涂抹硅烷偶联剂，在所述表层1用于包裹所述芯层2的一面涂抹硅烷偶联剂，利用所述表层1包裹所述芯层2形成原料条；
S3：在S2的基础上，将原料条放入压制机中进行热合压制，在压制之前在原料条的两端涂抹锆类偶联剂；
S4：在S3的基础上，将压制好的密封件的表面喷涂保护膜。
工作时，本发明主要分为两层，表层1起到抗菌抑菌的作用，芯层2主要为密封件提供强度支撑，在生产时本发明的产品呈条状，在橡胶的两端涂抹锆类偶联剂通过热合压制使表层1与芯层2之间相互结合在一起从而形成密封件，通过表层1包裹芯层2的方式制作密封件，其中芯层2主要为密封件提供强度支撑，无需在其中加入抗菌剂减少了抗菌剂的使用，表层1为密封件提供抗菌效果；本发明通过表层1包裹芯层2的方式所制造的密封件抗菌效果显著，同时提升密封件的耐撕裂性能。
作为本发明一种实施方式，所述芯层2与所述表层1的体积之比为8:2，所述表层1分为厚度均匀与厚度不均两种类型；
工作时，由于本发明所针对的密封件采用热合压制而成，根据所生产的产品的不同采用的表层1样式不一，当所生产的密封件的截面呈“凵”字形时，所使用的表层1厚度不均，从而避免由于表层1与芯层2的分布不均，从而在热合压制造成橡胶的损坏；当所生产的密封件的截面成圆形或方形等呈规整式的密封件制作时，采用厚度均匀的表层1进行热合压制。
作为本发明一种实施方式，所述芯层2在成型后，在其自表面未固化前，将所述芯层2放置在钉板上进行滚动；
工作时，在钉板上翻滚从而在芯层2形成凹坑，从而在进行热合压制时由于表层1率先受热软化，从而使表层1的一部分与凹坑相贴合，从而提升芯层2与表层1的结合力，减少日后使用中芯层2与表层1分层的可能性。
作为本发明一种实施方式，所述S1步骤中在进行所述芯层2制造时，在原料混炼过程中加入增强剂，所述增强剂为有机溶液与芳纶纤维的融合，所述有机溶液与芳纶纤维的比例为2:8；
工作时，芳纶纤维具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期，通过在进形橡胶混炼时，加入增强剂用以提升橡胶的拉伸强度和定伸应力，从而在长期的使用中减少开裂的可能，增强剂主要为有机溶液与芳纶纤维的融合，有机溶剂可采用丙酮溶剂使得将芳纶纤维表面的有机涂层清理掉，使其芳纶纤维的分散性提升。
作为本发明一种实施方式，所述有机溶液与芳纶纤维混合之前在芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂，所述芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂后将芳纶纤维放入烘箱中进行烘烤。
工作时，芳纶纤维在300摄氏度的条件下进行烘烤，使芳纶纤维的两端进行蜷缩，之后在橡胶混炼时加入烘烤后的芳纶纤维，芳纶纤维蜷缩的部分与橡胶紧密结合，其中芳纶纤维表面涂抹的硅烷偶联剂使其在使用时与芯层2的结合更加紧密，避免在后续的工序以及在使用时，芳纶纤维与橡胶的结合力度差从而影响橡胶的拉伸强度。
作为本发明一种实施方式，所述S1步骤中在进行所述表层1制造时，加入石墨烯包裹的纳米银抗菌剂；所述石墨烯在与纳米银抗菌剂融合之前，首先将石墨烯置于异氰酸酯溶剂中并在氮气存在下反应24小时，实现石墨烯的表面功能化；
工作时，石墨烯包覆纳米银作为抗菌主要成分，使得在密封件中纳米银的分布更加的均匀使得密封件的抗菌效果更加的全面，同时使银离子缓慢释放使密封件的抗菌使用时间得以延长；同时在采用诸如异氰酸酯试剂，对石墨烯进行功能团接枝改性，使石墨烯的分散性提高，避免在石墨烯与橡胶在进行混炼时进行结团。
作为本发明一种实施方式，所述S2步骤中对所述表层1与所述芯层2涂抹的硅烷偶联剂中掺有石蕊溶剂；
工作时，本发明所制造的橡胶密封件主要用于高压锅之类的家用电器上，而这些物件在使用时表面吸附水分，石蕊溶剂为蓝紫色粉末是从植物中提取得到的蓝色色素对人体无毒，能部分地溶解于水而显色是一种常用的酸碱指示剂，当密封件的表面出现肉眼所看不到的破损时，密封件上所吸附的水份与石蕊溶剂发生反应，根据橡胶密封件表面吸附的水分的酸碱度不一从而呈现出不同的颜色，从而起到指示作用。
作为本发明一种实施方式，所述S4步骤在橡胶制品表面喷涂的保护膜的材质为PTFE；
工作时，PTFE是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，在橡胶制品表面喷涂PTFE用以提升橡胶密封件的耐腐蚀性提升密封件的使用寿命。
作为本发明一种实施方式，所述密封件制备完成后，在氮气气氛下进行PTFE保护膜的喷涂，所述PTFE材料在加热到300摄氏度后进行喷涂，所述橡胶圈完成PTFE保护膜喷涂后进行高温光滑处理；
工作时，喷涂时将密封件置于喷涂箱内，向喷涂箱内通入氮气，氮气将氧气置换避免在喷涂时由于氧化反应使得橡胶密封件在后续的使用中的寿命缩短，喷涂时PTFE对密封件表面进行覆盖，喷涂完成后对橡胶密封件进行高温光滑处理即利用高温刮刀在密封件的表面进行刮平修正，使PTFE材料在喷涂时对橡胶密封件表面造成的坑洼恢复平整。
作为本发明一种实施方式，所述一种抗菌橡胶密封件由于上述所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法中的任意一种或多种制成；
具体工作方式：
本发明主要分为两层，表层1起到抗菌抑菌的作用，芯层2主要为密封件提供强度支撑，在生产时本发明的产品呈条状，在橡胶的两端涂抹锆类偶联剂通过热合压制使表层1与芯层2之间相互结合在一起从而形成密封件，通过表层1包裹芯层2的方式制作密封件，其中芯层2主要为密封件提供强度支撑，无需在其中加入抗菌剂减少了抗菌剂的使用，表层1为密封件提供抗菌效果；
由于本发明所针对的密封件采用热合压制而成，根据所生产的产品的不同采用的表层1样式不一，当所生产的密封件的截面呈“凵”字形时，所使用的表层1厚度不均，从而避免由于表层1与芯层2的分布不均，从而在热合压制造成橡胶的损坏；当所生产的密封件的截面成圆形或方形等呈规整式的密封件制作时，采用厚度均匀的表层1进行热合压制；
在钉板上翻滚从而在芯层2形成凹坑，从而在进行热合压制时由于表层1率先受热软化，从而使表层1的一部分与凹坑相贴合，在进形橡胶混炼时，加入增强剂用以提升橡胶的拉伸强度和定伸应力，从而在长期的使用中减少开裂的可能，增强剂主要为有机溶液与芳纶纤维的融合，有机溶剂可采用丙酮溶剂使得将芳纶纤维表面的有机涂层清理掉，使其芳纶纤维的分散性提升；
芳纶纤维在300摄氏度的条件下进行烘烤，使芳纶纤维的两端进行蜷缩，之后在橡胶混炼时加入烘烤后的芳纶纤维，芳纶纤维蜷缩的部分与橡胶紧密结合，其中芳纶纤维表面涂抹的硅烷偶联剂使其在使用时与芯层2的结合更加紧密；
石墨烯包覆纳米银作为抗菌主要成分，使得在密封件中纳米银的分布更加的均匀使得密封件的抗菌效果更加的全面，同时使银离子缓慢释放使密封件的抗菌使用时间得以延长；同时在采用诸如异氰酸酯试剂，对石墨烯进行功能团接枝改性，使石墨烯的分散性提高；
本发明所制造的橡胶密封件主要用于高压锅之类的家用电器上，而这些物件在使用时表面吸附水分，石蕊溶剂为蓝紫色粉末是从植物中提取得到的蓝色色素对人体无毒，能部分地溶解于水而显色是一种常用的酸碱指示剂，当密封件的表面出现肉眼所看不到的破损时，密封件上所吸附的水份与石蕊溶剂发生反应，根据橡胶密封件表面吸附的水分的酸碱度不一从而呈现出不同的颜色。
为验证本发明所提供的方法制成的密封件的抗菌性能和力学性能，本发明的相关申请人员利用本发明所提供的方法制成密封件进行相关实验，从而验证本发明所提供的方法制成的密封件的抗菌性能和力学性能。
在实验过程中，实验人员分别制造三组密封件，分别为实验组1、实验组2、实验组3用以体现本发明所提供的方法的优越性，同时为了更加直观地看出本发明的优异性添加一项空白样板即普通的橡胶密封件(即无抗菌性能)，然后对得到的密封件进行抗菌性及力学性能方面的数据进行对比以此来验证实验效果；
对照组的制备方法：
S1：将丁腈橡胶50份、丁苯橡胶30份、氟硅橡胶15份、促进剂2份、聚酰胺15份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶；
S2:在S1基础上，将硫化后的橡胶进行热合压制，制成橡胶抗菌密封件。
实验组1的制备方法：
S1:将丁腈橡胶50份、丁苯橡胶30份、氟硅橡胶15份、促进剂2份、抗菌剂2份、聚酰胺15份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶；
S2:在S1基础上，将硫化后的橡胶进行热合压制，制成橡胶抗菌密封件。
实验组2的制备方法：
S1：将丁腈橡胶50份、丁苯橡胶30份、氟硅橡胶15份、促进剂2份、抗菌剂2份、聚酰胺15份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶，之后利用混炼完毕的橡胶制作表层1与芯层2，芯层2与表层1的体积之比为8:2；
S2：在S1的基础上，芯层2在成型后，在其自表面未固化前，将芯层2放置在钉板上进行滚动，在芯层2完全固化后在其表面涂抹硅烷偶联剂，在表层1用于包裹芯层2的一面涂抹硅烷偶联剂，利用表层1包裹芯层2形成原料条；
S3：在S2的基础上，将原料条放入压制机中进行热合压制，在压制之前在原料条的两端涂抹锆类偶联剂；
S4：在S3的基础上，将压制好的密封件的表面喷涂PTFE保护膜。
实验组3的制备方法：
S1：将丁腈橡胶50份、丁苯橡胶30份、氟硅橡胶15份、促进剂2份、抗菌剂2份、聚酰胺15份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶，之后利用混炼完毕的橡胶制作表层1与芯层2，芯层2与表层1的体积之比为8:2；
S2：在S1的基础上，在进行表层1制造时，加入石墨烯包裹的纳米银抗菌剂；石墨烯在与纳米银抗菌剂融合之前，首先将石墨烯置于异氰酸酯溶剂中并在氮气存在下反应24小时，实现石墨烯的表面功能化；
S3：在S1的基础上，在进行芯层2制造时在原料混炼过程中加入增强剂，增强剂为有机溶液与芳纶纤维的融合，有机溶液与芳纶纤维的比例为2:8，有机溶液与芳纶纤维混合之前在芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂，芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂后将芳纶纤维放入烘箱中进行烘烤；
S4：在S3的基础上，芯层2在成型后，在其自表面未固化前，将芯层2放置在钉板上进行滚动，在芯层2完全固化后在其表面涂抹硅烷偶联剂，在表层1用于包裹芯层2的一面涂抹硅烷偶联剂，利用表层1包裹芯层2形成原料条；
S5：在S4的基础上，将原料条放入压制机中进行热合压制，在压制之前在原料条的两端涂抹锆类偶联剂；
S6：在S5的基础上，将压制好的密封件的表面喷涂PTFE保护膜。
注：采用对照组的制造方法制造100件样品从中随机挑选1件实验样本参与实验；
采用实验组1的制造方法制造100件样品从中随机挑选3件实验样本参与实验，3件实验样本分别为A1、A2、A3；
采用实验组2的制造方法制造100件样品从中随机挑选3件实验样本参与实验，3件实验样本分别为B1、B2、B3；
采用实验组3的制造方法制造100件样品从中随机挑选3件实验样本参与实验，3件实验样本分别为C1、C2、C3。
具体项目的检测方法如下：
1、抗菌橡胶密封件的抗菌性能检测方法:
1.1实验所用器具：
1、玻璃烧杯；2、紫外灯；3、培养皿；4、培养箱(HPS-160)；5、三角烧瓶；6、振荡摇床。
1.2、营养琼脂的配制：
将40g的营养琼脂高温溶解于1000mL的超纯水中，调节PH值为7.2-7.4，过滤除去沉淀，分装于玻璃烧杯中，经121℃、1.2atm灭菌20min；取出后，在紫外灯下灭菌20min；在多个90mm的培养皿中倒入15mL的营养琼脂，冷却；放入37±1℃的培养箱中培养24h后，形成没有菌落生长的琼脂基冷藏备用。
1.3、抑菌率试验：
(1)将密封件裁剪成1cm×1cm的样片，用乙醇洗净后待用；
(2)将金黄色葡萄球菌菌种活化，配制成浓度为1×104cfulml～5×104cfu/ml的菌悬液,之后将菌悬液放入三角烧瓶中储存,然后将裁剪好的橡胶片放入三角烧瓶中；
(3)将装有菌悬液和橡胶片的三角烧瓶固定于振荡摇床上，在20℃-25℃的温度下以300r/min振摇2min；然后取1.0ml的菌悬液稀释至100倍；
(4)吸取振荡后的稀释样液1.0ml，在琼脂基上接种，在室内37℃的条件下培养48h；然后GB15979-2003中方法进行菌落计数；
(5)该实验的实验组1、实验组2、实验组3和对照组均按上述方法进行操作；
(6)计算抑菌率，并将计算值填入表1。
注：实验组3的橡胶密封件只取表层，其余的密封件随机取样。
抑菌率η与成活的细菌的关系如式：
其中：
Y：对照组中微生物聚落的数量；X：实验组中微生物聚落的数量。
表1
2、抗菌橡胶密封件的力学性能检测方法:
对实验组1、实验组2、实验组3进行力学性能测试，用LX-A型邵氏硬度计按照GB/T531—1992测试试样的硬度；用JPL型橡胶拉力机按照GB/T1701—2001测试试样的抗拉强度；按照GB/T528一1998测试试样的扯断伸长率；按照GB/T529--1991测试试样的撕裂强度；测试条件室温；力学性能的试验数据如表2所示：
表2
3、实验结果分析：
经过检测数据的对比分析，表1中显示实验组1、实验组2以及实验组3中对不同细菌品种的菌落个数对比对照组上的菌落个数都有一定幅度的减少，其中实验组3相较于实验组1和实验组2的抗菌效果最为明显，其中实验组3对于大肠杆菌的抑菌率达到了47％相较于实验组1的抑菌效果提升了12％；实验组3对于金黄色酿脓葡萄球菌的抑菌率达到了61.5％相较于实验组1的抑菌效果提升了6.8％；实验组3对于沙门氏菌的抑菌率达到了39.2％相较于实验组1的抑菌效果提升了7.38％；实验组3对于链球菌的抑菌率达到了39.03％相较于实验组1的抑菌效果提升了10.3％；实验组3对于霉菌的抑菌率达到了37.66％相较于实验组1的抑菌效果提升了7.71％；实验表明通过在橡胶中添加石墨烯包裹纳米银的方法可以在一定程度上提升橡胶密封件的抗菌抑菌性能；
表2中显示实验组1相较于对照组的力学性能都有一定程度上的下降，但是实验组2以及实验组3对比对照组的力学性能都有一定程度上的提升，其中实验组3相较于实验组2的力学性能的提升最为明显，其中实验组3的邵尔硬度达到了52HA，拉升强度达到了22.78MPa，拉扯伸长率达到了624％，撕裂强度达到了52.31KN/m，实验表明通过采用表层包裹芯层的结构，以及在芯层中添加处理过的芳纶纤维可以使橡胶密封件的力学性能得到提升，使橡胶密封件在具备抗菌抑菌效果的同时，其力学性能也有所提高。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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只是说明本发明的原理，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)
1.一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述密封件包括表层(1)、芯层(2)，所述表层(1)与所述芯层(2)所用橡胶材质相同；
所述制备方法包括以下步骤：
S1：将丁腈橡胶40-60份、丁苯橡胶20-40份、氟硅橡胶10-20份、促进剂1-3份、抗菌剂1-3份、聚酰胺10-20份放入开炼机进行共混，然后进行硫化，硫化剂与橡胶质量比例为1:100，一段硫化温度110摄氏度，硫化时间10min，一段硫化完成后进行二段硫化，二段硫化在鼓风烘箱中进行，二段硫化温度140摄氏度，硫化时间4h，硫化时间结束后进行排胶，之后利用混炼完毕的橡胶制作所述表层(1)与所述芯层(2)；
S2：在S1的基础上，在所述芯层(2)的表面涂抹硅烷偶联剂，在所述表层(1)用于包裹所述芯层(2)的一面涂抹硅烷偶联剂，利用所述表层(1)包裹所述芯层(2)形成原料条；
S3：在S2的基础上，将原料条放入压制机中进行热合压制，在压制之前在原料条的两端涂抹锆类偶联剂；
S4：在S3的基础上，将压制好的密封件的表面喷涂保护膜。
2.根据权利要求1所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述芯层(2)与所述表层(1)的体积之比为8:2，所述表层(1)分为厚度均匀与厚度不均两种类型。
3.根据权利要求1所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述芯层(2)在成型后，在其自表面未固化前，将所述芯层(2)放置在钉板上进行滚动。
4.根据权利要求1所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中在进行所述芯层(2)制造时，在原料混炼过程中加入增强剂，所述增强剂为有机溶液与芳纶纤维的融合，所述有机溶液与芳纶纤维的比例为2:8。
5.根据权利要求4所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述有机溶液与芳纶纤维混合之前在芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂，所述芳纶纤维表面涂抹硅烷偶联剂后将芳纶纤维放入烘箱中进行烘烤。
6.根据权利要求1所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中在进行所述表层(1)制造时，加入石墨烯包裹的纳米银抗菌剂；所述石墨烯在与纳米银抗菌剂融合之前，首先将石墨烯置于异氰酸酯溶剂中并在氮气存在下反应24小时，实现石墨烯的表面功能化。
7.根据权利要求1所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述S2步骤中对所述表层(1)与所述芯层(2)涂抹的硅烷偶联剂中掺有石蕊溶剂。
8.根据权利要求1所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述S4步骤在橡密封件表面喷涂的保护膜的材质为PTFE。
9.根据权利要求8所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法，其特征在于：所述密封件制备完成后，在氮气气氛下进行PTFE保护膜的喷涂，所述PTFE材料在加热到300摄氏度后进行喷涂，所述橡胶圈完成PTFE保护膜喷涂后进行高温光滑处理。
10.一种抗菌橡胶密封件，其特征在于：所述一种抗菌橡胶密封件采用上述权要1-9所述一种抗菌橡胶密封件的制备方法中的任意一种制成。
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| CN202210236550.8A CN116804093A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 一种抗菌橡胶密封件及其制备方法 |
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| CN102181065A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-09-14 | 北京海实特科技发展有限公司 | 一种抗菌橡胶制造方法及其应用 |
| CN109824951A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-31 | 厦门联博橡胶制品有限公司 | 一种改性橡胶密封件及其制备方法 |
| CN110092956A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-06 | 兴化市戴窑镇永生橡胶制品厂 | 一种抗菌耐磨橡胶及其制备方法 |
-
2022
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Patent Citations (3)
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