一種高性能化學泵用橡膠密封材料的製作方法
2023-12-07 03:54:16 1
本發明涉及密封橡膠
技術領域：
，特別是涉及一種高性能化學泵用橡膠密封材料。
背景技術：
：化學泵的好壞，除了化學泵採用材料和結構符合工況介質的要求外，密封結構和形式的選擇也至關重要。密封結構和形式的合理選擇是確保生產正常有序地進行、降低維護和維修成本、減輕工程的勞動強度、減少物料浪費、避免環境汙染的關鍵。密封材料就是指能承受接縫位移以達到氣密、水密目的而嵌入建築接縫中的材料稱為密封材料，早期的密封材料，主要是織物、礦物纖維或毛氈等。隨著工業技術的發展，和日益複雜、多樣的要求，密封材料也有了迅速的發展，其種類越來越多，物理和化學性能不斷提高；但是現有的化學泵用密封材料耐化學腐蝕性能達不到某些生產的要求，使用壽命低，生產成本高。技術實現要素：本發明的目的是提供一種高性能化學泵用橡膠密封材料。本發明通過以下技術方案實現：一種高性能化學泵用橡膠密封材料，按重量份由以下成分製成：改性天然橡膠50-60、氟橡膠30-40、丁基橡膠2-4、硫磺粉0.5-1.2、肉桂酸鈉0.4-0.6、炭黑1-3、葵二酸二辛脂0.2-0.4、膨潤土0.5-0.7、氯化石蠟18-20、增塑劑1-2、氧化鋅4-6、硬脂酸0.6-1.0、山蒼子油2-3、聚乙烯8-10、偶聯劑5-7、促進劑0.6-1.0、改性硅藻土28-30、環氧大豆油0.5-0.8、防老劑0.8-1.2；根據上述原料配比，按照以下步驟製備高性能化學泵用橡膠密封材料：1）、將改性天然橡膠、氟橡膠、丁基橡膠破碎送入密煉機中，然後加入聚乙烯、膨潤土進行塑煉，待物料溫度升高至115-1118℃排料，以4-6℃/min的降溫速度降溫至室溫，停放15-18h得到基料；2）、將基料加入密煉機中，然後加入硫磺粉、防老劑、肉桂酸鈉、炭黑、葵二酸二辛脂混煉5-8min，混煉溫度為68-70℃，然後加入氯化石蠟、增塑劑、改性硅藻土、偶聯劑混煉3-6min，混煉溫度為74-78℃，排料，以2-4℃/min的降溫速度降溫至室溫，停放14-16h得到預混料；3）、將得到的預混料投入開煉機中，然後加入氧化鋅、硬脂酸、山蒼子油、促進劑、環氧大豆油進行混合，加工溫度為50-55℃，薄通4-6遍，然後依次經過擠出和模壓成型得到高性能化學泵用橡膠密封材料。進一步地，所述改性天然橡膠的製備方法為：將0.4重量份的蔗糖脂肪酸酯溶解在30重量份的乙醇中並充分攪拌得到溶液A，將1.2重量份花生蛋白溶解在30重量份質量濃度為10%的氯化鉀溶液中並攪拌均勻得到溶液B，將0.6重量份尿素溶解在30重量份清水中並攪拌均勻得到溶液C，將溶液A、溶液B和溶液C混合後，以450-500r/min的攪拌速度攪拌90-100min後，再加入90重量份天然橡膠後，加熱至68-70℃，攪拌1-2h後，過濾，得到改性天然橡膠。進一步地，所述增塑劑為環氧脂肪酸甲酯、蓖麻油、磷酸三甲苯酯三者按2:1:3質量比例混合製成。進一步地，所述偶聯劑為木質素與鈦酸酯偶聯劑按1:3質量比例混合製成。進一步地，所述促進劑為促進劑NA-22、促進劑BZ、促進劑NS中的2種或3種等量組合。進一步地，所述防老劑為防老劑BHT。進一步地，所述改性硅藻土的製備方法為：將硅藻土先放入到質量濃度為98%的乙醇溶液中浸泡3-4天，然後過濾，清水洗滌，烘乾，再在189-195℃下煅燒30-35min，採用水冷對其進行冷卻，然後自然風乾，即可。本發明對天然橡膠進行改性，改善天然橡膠的膠體性能及其硫化膠膜的力學性能,尤其是耐撕裂性能和耐老化性能的改善效果更為突出，相較於普通天然橡膠的拉伸強度提高了58.6%,撕裂強度提高了22.8%,並且，以此製備的橡膠密封材料尺寸穩定性更高。本發明採用了改性硅藻土，利用改性硅藻土作為填充劑和橡膠改性劑，可以增加製品的容積，將改性硅藻土和改性天然橡膠同時使用於密封材料中，能對改性天然橡膠進行二次改性，能獲得更高的抗張強度、撕裂強度和耐磨性，彈性模量大、耐高溫、耐化學腐蝕、導熱性能好、熱膨脹係數低等優點，並具有自潤滑性；山蒼子油與環氧大豆油的協同作用可以使改性硅藻土、炭黑和硫磺粉在密封材料中分散均勻，並有效防止其在體系中的聚集，從而進一步提高密封材料的性能。通過膨潤土與炭黑的協同作用，能夠極大提高密封材料的散熱性，不會產生溫度積聚。本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明製備的化學泵用橡膠密封材料具有柔軟性、低密度、壓縮回彈性和使用溫度範圍廣等優點，其耐高溫、耐酸性介質腐蝕強，隔熱性能好、摩擦係數小、耐磨損；耐老化、耐候性、耐油、耐溶劑性相較於普通橡膠密封材料平均提高了20%以上，並且本發明製備的化學泵用橡膠密封材料，對溫度交變的場合依舊能可靠的使用。具體實施方式一種高性能化學泵用橡膠密封材料，按重量份由以下成分製成：改性天然橡膠50-60、氟橡膠30-40、丁基橡膠2-4、硫磺粉0.5-1.2、肉桂酸鈉0.4-0.6、炭黑1-3、葵二酸二辛脂0.2-0.4、膨潤土0.5-0.7、氯化石蠟18-20、增塑劑1-2、氧化鋅4-6、硬脂酸0.6-1.0、山蒼子油2-3、聚乙烯8-10、偶聯劑5-7、促進劑0.6-1.0、改性硅藻土28-30、環氧大豆油0.5-0.8、防老劑0.8-1.2；根據上述原料配比，按照以下步驟製備高性能化學泵用橡膠密封材料：1）、將改性天然橡膠、氟橡膠、丁基橡膠破碎送入密煉機中，然後加入聚乙烯、膨潤土進行塑煉，待物料溫度升高至115-1118℃排料，以4-6℃/min的降溫速度降溫至室溫，停放15-18h得到基料；2）、將基料加入密煉機中，然後加入硫磺粉、防老劑、肉桂酸鈉、炭黑、葵二酸二辛脂混煉5-8min，混煉溫度為68-70℃，然後加入氯化石蠟、增塑劑、改性硅藻土、偶聯劑混煉3-6min，混煉溫度為74-78℃，排料，以2-4℃/min的降溫速度降溫至室溫，停放14-16h得到預混料；3）、將得到的預混料投入開煉機中，然後加入氧化鋅、硬脂酸、山蒼子油、促進劑、環氧大豆油進行混合，加工溫度為50-55℃，薄通4-6遍，然後依次經過擠出和模壓成型得到高性能化學泵用橡膠密封材料。進一步地，所述改性天然橡膠的製備方法為：將0.4重量份的蔗糖脂肪酸酯溶解在30重量份的乙醇中並充分攪拌得到溶液A，將1.2重量份花生蛋白溶解在30重量份質量濃度為10%的氯化鉀溶液中並攪拌均勻得到溶液B，將0.6重量份尿素溶解在30重量份清水中並攪拌均勻得到溶液C，將溶液A、溶液B和溶液C混合後，以450-500r/min的攪拌速度攪拌90-100min後，再加入90重量份天然橡膠後，加熱至68-70℃，攪拌1-2h後，過濾，得到改性天然橡膠。進一步地，所述增塑劑為環氧脂肪酸甲酯、蓖麻油、磷酸三甲苯酯三者按2:1:3質量比例混合製成。進一步地，所述偶聯劑為木質素與鈦酸酯偶聯劑按1:3質量比例混合製成。進一步地，所述促進劑為促進劑NA-22、促進劑BZ、促進劑NS中的2種或3種等量組合。進一步地，所述防老劑為防老劑BHT。進一步地，所述改性硅藻土的製備方法為：將硅藻土先放入到質量濃度為98%的乙醇溶液中浸泡3-4天，然後過濾，清水洗滌，烘乾，再在189-195℃下煅燒30-35min，採用水冷對其進行冷卻，然後自然風乾，即可。對密封材料進行性能測試：本發明現有化學泵橡膠密封材料拉伸強度/MPa59.588.26斷裂伸長率/%476124撕裂強度/KN/m28.6510.34表1由表1可知，本發明製備的化學泵用橡膠密封材料性能比現有化學泵橡膠密封材料性能更加優越。對密封材料高溫下壓縮永久變形進行測試比較壓縮永久形變率%（壓縮條件：25%壓縮、24小時）：20h50h100h150h200h本發明44448對比例11010101548對比例28881226對比例399132437表2其中，對比例1為：採用普通天然橡膠，不對其進行改性，其餘原料和處理方法與本發明相同；對比例2為：採用普通硅藻土，不對其進行改性，其餘原料和處理方法與本發明相同；對比例3為：不添加山蒼子油、環氧大豆油、膨潤土與炭黑，其餘原料和處理方法與本發明相同。由表2可知，採用普通橡膠、普通硅藻土對本發明製備的橡膠密封材料性能會有極大的降低，不添加山蒼子油、環氧大豆油、膨潤土與炭黑同樣會極大的降低本發明橡膠密封材料的性能。當前第1頁1 2 3