CN117362773A - 一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺，涉及密封件用橡胶材料技术领域，该动态密封件用橡胶材料，其特征在于，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：天然橡胶45‑65份；环氧丙烯酸酯橡胶10‑20份；三元乙丙橡胶10‑15份；纳米氧化锌6‑10份；纳米氧化镁8‑10份；纳米氧化钙7‑10份；硬脂酸改性硅藻土11‑15份；邻苯二甲酸二烯丙基酯6‑10份；有机改性蒙脱土6‑10份；阻燃剂2‑5份；促进剂2‑7份；偶联剂2‑6份；硫化剂2‑5份；本发明的动态密封件用橡胶材料在制备过程中，其制备工艺简单，提高其耐高温性能，进一步提高其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及密封件用橡胶材料技术领域，具体为一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺。
背景技术
汽车、工程机械所用的密封件橡胶材料多用氟橡胶、丁腈橡胶或氯丁橡胶等制成，耐高温性能最好的为氟橡胶；
但由于汽车、工程机械等的发动机输出功率增大、效率提高以及环保要求越来越严格和无维修化的发展趋势，对制造密封件用橡胶材料的耐高温性能提出了越来越高的要求，而现有橡胶材料已不能满足于实际需；因此，本领域技术人员提供一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺用于提高橡胶材质的耐高温性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺，解决了上述背景技术所提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种动态密封件用橡胶材料，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：
天然橡胶45-65份；
环氧丙烯酸酯橡胶10-20份；
三元乙丙橡胶10-15份；
纳米氧化锌6-10份；
纳米氧化镁8-10份；
纳米氧化钙7-10份；
硬脂酸改性硅藻土11-15份；
邻苯二甲酸二烯丙基酯6-10份；
有机改性蒙脱土6-10份；
阻燃剂2-5份；
促进剂2-7份；
偶联剂2-6份；
硫化剂2-5份。
作为本发明进一步的技术方案，所述硫化剂为烷基酚醛树脂或卤化羟甲基酚醛树脂。
作为本发明进一步的技术方案，其制备工艺为以下步骤：
S1、备料；S2、塑炼；S3、混炼；S4、硫化；S5、成型。
作为本发明进一步的技术方案，所述S1包括：
将天然橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶和三元乙丙橡胶按照等各组分重量比称取。
作为本发明进一步的技术方案，所述S2包括：
①将S1中称取的原料置入开炼机中进行塑炼；
②设定开炼机的前辊温度为50-65℃、后辊温度为55-60℃，辊压5-10min后下片。
作为本发明进一步的技术方案，所述S2中开炼机的辊距在0.5-1mm下，薄通11-17次。
作为本发明进一步的技术方案，所述S3包括：
①将S2中处理后的原料置于密炼机，混炼10-15min；
②接着加入纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化钙、硬脂酸改性硅藻土、邻苯二甲酸二烯丙基酯、有机改性蒙脱土、阻燃剂、促进剂、偶联剂以及硫化剂，继续混炼20-35min。
作为本发明进一步的技术方案，所述S3中步骤①中的混炼温度为50-55℃，所述S3中步骤②中的混炼温度为85-95℃。
作为本发明进一步的技术方案，所述S4包括：
等待S3中混炼胶停放20-25h后，在置于硫化机中进行一段硫化，硫化温度为130-134℃，硫化时间为30-45min，在经过150-155℃进行二段硫化。，硫化时间为115-130min。
作为本发明进一步的技术方案，所述S5包括：
将S4处理后的橡胶在压力20-25MPa、温度175-185℃下，经过15-20min，根据产品需要的形状用硫化机成型，最后得到满足使用需求的橡胶密封件成品。
本发明提供了一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
一种动态密封件用橡胶材料及其制备工艺，将天然橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶和三元乙丙橡胶按照等各组分重量比置入开炼机中进行塑炼，接着置于密炼机，接着加入纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化钙、硬脂酸改性硅藻土、邻苯二甲酸二烯丙基酯、有机改性蒙脱土、阻燃剂、促进剂、偶联剂以及硫化剂，继续混炼20-35min，混炼胶停放20-25h后，在置于硫化机中进行一段硫化和二段硫化，最后将橡胶在压力20-25MPa、温度175-185℃下，经过15-20min，根据产品需要的形状用硫化机成型，最后得到满足使用需求的橡胶密封件成品，其制备工艺简单，提高其耐高温性能，进一步提高其使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本发明提供一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其制备工艺为以下步骤：
S1、备料；S2、塑炼；S3、混炼；S4、硫化；S5、成型。
S1包括：
将天然橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶和三元乙丙橡胶按照等各组分重量比称取。
S2包括：
①将S1中称取的原料置入开炼机中进行塑炼；
②设定开炼机的前辊温度为50-65℃、后辊温度为55-60℃，辊压5-10min后下片。
S2中开炼机的辊距在0.5-1mm下，薄通11-17次。
S3包括：
①将S2中处理后的原料置于密炼机，混炼10-15min；
②接着加入纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化钙、硬脂酸改性硅藻土、邻苯二甲酸二烯丙基酯、有机改性蒙脱土、阻燃剂、促进剂、偶联剂以及硫化剂，继续混炼20-35min。
S3中步骤①中的混炼温度为50-55℃，S3中步骤②中的混炼温度为85-95℃。
S4包括：
等待S3中混炼胶停放20-25h后，在置于硫化机中进行一段硫化，硫化温度为130-134℃，硫化时间为30-45min，在经过150-155℃进行二段硫化。，硫化时间为115-130min。
S5包括：
将S4处理后的橡胶在压力20-25MPa、温度175-185℃下，经过15-20min，根据产品需要的形状用硫化机成型，最后得到满足使用需求的橡胶密封件成品。
实施例一
本发明设计的一种动态密封件用橡胶材料，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：
天然橡胶45份；
环氧丙烯酸酯橡胶10份；
三元乙丙橡胶10份；
纳米氧化锌6份；
纳米氧化镁8份；
纳米氧化钙7份；
硬脂酸改性硅藻土11份；
邻苯二甲酸二烯丙基酯6份；
有机改性蒙脱土6份；
阻燃剂2份；
促进剂2份；
偶联剂2份；
硫化剂2份。
其中，所述硫化剂为烷基酚醛树脂。
实施例二
发明设计的一种动态密封件用橡胶材料，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：
天然橡胶50份；
环氧丙烯酸酯橡胶12份；
三元乙丙橡胶125份；
纳米氧化锌7份；
纳米氧化镁8.5份；
纳米氧化钙8份；
硬脂酸改性硅藻土122份；
邻苯二甲酸二烯丙基酯8份；
有机改性蒙脱土7份；
阻燃剂3份；
促进剂3份；
偶联剂4份；
硫化剂3份。
其中，所述硫化剂为烷基酚醛树脂。
实施例三
发明设计的一种动态密封件用橡胶材料，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：
天然橡胶60份；
环氧丙烯酸酯橡胶18份；
三元乙丙橡胶14份；
纳米氧化锌8份；
纳米氧化镁9份；
纳米氧化钙9份；
硬脂酸改性硅藻土14份；
邻苯二甲酸二烯丙基酯7份；
有机改性蒙脱土9份；
阻燃剂4份；
促进剂67份；
偶联剂5份；
硫化剂4份。
其中，所述硫化剂为烷基酚醛树脂。
实施例四
发明设计的一种动态密封件用橡胶材料，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：
天然橡胶65份；
环氧丙烯酸酯橡胶20份；
三元乙丙橡胶15份；
纳米氧化锌10份；
纳米氧化镁10份；
纳米氧化钙10份；
硬脂酸改性硅藻土15份；
邻苯二甲酸二烯丙基酯10份；
有机改性蒙脱土10份；
阻燃剂5份；
促进剂7份；
偶联剂6份；
硫化剂5份。
其中，所述硫化剂为烷基酚醛树脂。
实验一：测试动态密封件用橡胶材料与市面橡胶材料的耐高温性能
测试条件：选取市面生产的一组密封件橡胶材料和利用本实施例一至四生产的四组动态密封件用橡胶材料进行耐高温测试；
测试方法：
(1)将市面的密封件橡胶材料和实施例一至四生产的动态密封件用橡胶材料取同样形状，通过热空气老化(300℃，70h)条件下，测试拉伸强度变化、断裂伸长率变化以及硬度变化；
(2)进一步的，将市面的密封件橡胶材料标注为对比组，实施例一至四生产的动态密封件用橡胶材料标注为实验一组、实验二组、实验三组以及实验四组，具体记录数据如下表所示：
由上表可知，本发明的动态密封件用橡胶材料具有耐高温老化性能好以及良好的力学性能等。
通过上述实验证明，本发明所设计的动态密封件用橡胶材料，耐高温性能较好，有效的提高其后期的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种动态密封件用橡胶材料，其特征在于，该动态密封件用橡胶材料的原料按照重量份组分为：
天然橡胶45-65份；
环氧丙烯酸酯橡胶10-20份；
三元乙丙橡胶10-15份；
纳米氧化锌6-10份；
纳米氧化镁8-10份；
纳米氧化钙7-10份；
硬脂酸改性硅藻土11-15份；
邻苯二甲酸二烯丙基酯6-10份；
有机改性蒙脱土6-10份；
阻燃剂2-5份；
促进剂2-7份；
偶联剂2-6份；
硫化剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种动态密封件用橡胶材料，其特征在于，所述硫化剂为烷基酚醛树脂或卤化羟甲基酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，其制备工艺为以下步骤：
S1、备料；S2、塑炼；S3、混炼；S4、硫化；S5、成型。
4.根据权利要求3所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S1包括：
将天然橡胶、环氧丙烯酸酯橡胶和三元乙丙橡胶按照等各组分重量比称取。
5.根据权利要求3所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S2包括：
①将S1中称取的原料置入开炼机中进行塑炼；
②设定开炼机的前辊温度为50-65℃、后辊温度为55-60℃，辊压5-10min后下片。
6.根据权利要求5所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S2中开炼机的辊距在0.5-1mm下，薄通11-17次。
7.根据权利要求3所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S3包括：
①将S2中处理后的原料置于密炼机，混炼10-15min；
②接着加入纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化钙、硬脂酸改性硅藻土、邻苯二甲酸二烯丙基酯、有机改性蒙脱土、阻燃剂、促进剂、偶联剂以及硫化剂，继续混炼20-35min。
8.根据权利要求7所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S3中步骤①中的混炼温度为50-55℃，所述S3中步骤②中的混炼温度为85-95℃。
9.根据权利要求3所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S4包括：
等待S3中混炼胶停放20-25h后，在置于硫化机中进行一段硫化，硫化温度为130-134℃，硫化时间为30-45min，在经过150-155℃进行二段硫化。，硫化时间为115-130min。
10.根据权利要求3所述的一种动态密封件用橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述S5包括：
将S4处理后的橡胶在压力20-25MPa、温度175-185℃下，经过15-20min，根据产品需要的形状用硫化机成型，最后得到满足使用需求的橡胶密封件成品。
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