本發(fā)明涉及密封橡膠
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種具有高耐磨性的化學(xué)泵用橡膠密封材料。
背景技術(shù)：
：化學(xué)泵的好壞，除了化學(xué)泵采用材料和結(jié)構(gòu)符合工況介質(zhì)的要求外，密封結(jié)構(gòu)和形式的選擇也至關(guān)重要。密封結(jié)構(gòu)和形式的合理選擇是確保生產(chǎn)正常有序地進(jìn)行、降低維護(hù)和維修成本、減輕工程的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少物料浪費(fèi)、避免環(huán)境污染的關(guān)鍵。密封材料就是指能承受接縫位移以達(dá)到氣密、水密目的而嵌入建筑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(yè)技術(shù)的發(fā)展，和日益復(fù)雜、多樣的要求，密封材料也有了迅速的發(fā)展，其種類越來(lái)越多，物理和化學(xué)性能不斷提高；但是現(xiàn)有的化學(xué)泵用密封材料耐化學(xué)腐蝕性能、耐磨性能達(dá)不到某些生產(chǎn)的要求，使用壽命低，生產(chǎn)成本高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種具有高耐磨性的化學(xué)泵用橡膠密封材料。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種具有高耐磨性的化學(xué)泵用橡膠密封材料，按重量份由以下成分制成：改性天然橡膠55-58、改性氟橡膠32-36、丁腈橡膠3-5、肉桂酸鈉0.3-0.5、聚己二酸丙二醇聚酯0.2-0.5、膨潤(rùn)土26-32、氯化石蠟14-16、硫磺粉0.8-1.4、增塑劑1-2、陶瓷粉3-5、硬脂酸1.2-1.4、山蒼子油3-5、六甲基環(huán)三硅氧烷0.8-1.1、炭黑2-3、偶聯(lián)劑4-6、促進(jìn)劑0.8-1.2、硅藻土0.4-0.6、環(huán)氧大豆油0.4-0.6、防老劑0.8-1.0、輔助添加劑0.6-0.8；所述輔助添加劑按重量份計(jì)由以下成分制成：氧化鈰2、納米凹凸棒土3、聚乙烯4、錳粉1、瀝青3；所述輔助添加劑的制備方法為：將瀝青加熱至86℃，然后添加聚乙烯，再加熱至92℃，然后添加錳粉、氧化鈰、納米凹凸棒土，以800r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，即可；根據(jù)上述原料配比，按照以下步驟制備高耐磨性化學(xué)泵用橡膠密封材料：1）、將改性天然橡膠、改性氟橡膠、丁腈橡膠破碎送入密煉機(jī)中，然后加入聚己二酸丙二醇聚酯、膨潤(rùn)土進(jìn)行塑煉，待物料溫度升高至115-118℃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(jī)中，然后加入硫磺粉、肉桂酸鈉、炭黑、氯化石蠟混煉5-8min，混煉溫度為68-70℃，然后加入增塑劑、陶瓷粉、硬脂酸、山蒼子油、六甲基環(huán)三硅氧烷混煉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(yù)混料；3）、將得到的預(yù)混料投入開(kāi)煉機(jī)中，然后加入偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、硅藻土、環(huán)氧大豆油、防老劑、輔助添加劑進(jìn)行混合，加工溫度為50-55℃，薄通4-6遍，然后依次經(jīng)過(guò)擠出和模壓成型得到高耐磨性化學(xué)泵用橡膠密封材料。進(jìn)一步地，所述改性天然橡膠的制備方法為：將0.4重量份的蔗糖脂肪酸酯溶解在30重量份的乙醇中并充分?jǐn)嚢璧玫饺芤篈，將1.8重量份大豆蛋白溶解在30重量份質(zhì)量濃度為10%的氯化鉀溶液中并攪拌均勻得到溶液B，將0.6重量份尿素溶解在30重量份清水中并攪拌均勻得到溶液C，將溶液A、溶液B和溶液C混合后，以450-500r/min的攪拌速度攪拌90-100min后，再加入90重量份天然橡膠后，加熱至68-70℃，攪拌1-2h后，過(guò)濾，得到改性天然橡膠。進(jìn)一步地，所述改性氟橡膠的制備方法為：按重量份計(jì)將硫酸鈣晶須1.6、馬來(lái)酸酐0.4、氟橡膠80均勻混合到一起，加熱至125-128℃，保溫30min后，即得改性氟橡膠。進(jìn)一步地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二乙酯、蓖麻油、檸檬酸三丁酯三者按1：3：2質(zhì)量比例混合制成。進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑為木質(zhì)素與鈦酸酯偶聯(lián)劑按2:5質(zhì)量比例混合制成。進(jìn)一步地，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑DTDM、促進(jìn)劑PX、促進(jìn)劑NS中的2種或3種等量組合。進(jìn)一步地，所述防老劑為防老劑RD。進(jìn)一步地，所述改性膨潤(rùn)土的制備方法為：將膨潤(rùn)土先放入到質(zhì)量濃度為10.5%的氨水中浸泡3-4天，然后過(guò)濾，清水洗滌，烘干，再在172-180℃下煅燒30-35min，采用水冷對(duì)其進(jìn)行冷卻，然后自然風(fēng)干，即可。本發(fā)明對(duì)天然橡膠進(jìn)行改性，改善天然橡膠的膠體性能及其硫化膠膜的力學(xué)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，相較于普通天然橡膠的拉伸強(qiáng)度提高了58.9%,撕裂強(qiáng)度提高了23.1%,并且，以此制備的橡膠密封材料尺寸穩(wěn)定性更高。本發(fā)明采用了改性膨潤(rùn)土，利用改性膨潤(rùn)土作為填充劑和橡膠改性劑，可以增加制品的容積，將改性膨潤(rùn)土和改性天然橡膠同時(shí)使用于密封材料中，能對(duì)改性天然橡膠進(jìn)行二次改性，能獲得更高的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性，彈性模量大、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、導(dǎo)熱性能好、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，并具有自潤(rùn)滑性；山蒼子油可以使改性膨潤(rùn)土、炭黑和硫磺粉在密封材料中分散均勻，并有效防止其在體系中的聚集，從而進(jìn)一步提高密封材料的性能。通過(guò)硅藻土與炭黑的協(xié)同作用，能夠極大提高密封材料的散熱性，不會(huì)產(chǎn)生溫度積聚。本發(fā)明通過(guò)添加配制的輔助添加劑的協(xié)同作用，使得本發(fā)明制備的橡膠密封材料耐磨性得到極大的提高，并且，輔助添加劑的添加量最佳為0.6-0.8重量份，超過(guò)0.8重量份或低于0.6重量份，都會(huì)不同程度的降低本發(fā)明制備的橡膠密封材料的耐磨性。本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的化學(xué)泵用橡膠密封材料具有非常好的耐磨性，摩擦系數(shù)小，柔軟性、低密度、壓縮回彈性和使用溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，其耐高溫、耐酸性介質(zhì)腐蝕強(qiáng)，隔熱性能好；耐老化、耐候性、耐油、耐溶劑性相較于普通橡膠密封材料平均提高了20%以上，并且本發(fā)明制備的化學(xué)泵用橡膠密封材料，對(duì)溫度交變的場(chǎng)合依舊能可靠的使用，與現(xiàn)有的化學(xué)泵用橡膠密封材料相比本發(fā)明耐油性提高了10-12%。具體實(shí)施方式一種具有高耐磨性的化學(xué)泵用橡膠密封材料，按重量份由以下成分制成：改性天然橡膠55-58、改性氟橡膠32-36、丁腈橡膠3-5、肉桂酸鈉0.3-0.5、聚己二酸丙二醇聚酯0.2-0.5、膨潤(rùn)土26-32、氯化石蠟14-16、硫磺粉0.8-1.4、增塑劑1-2、陶瓷粉3-5、硬脂酸1.2-1.4、山蒼子油3-5、六甲基環(huán)三硅氧烷0.8-1.1、炭黑2-3、偶聯(lián)劑4-6、促進(jìn)劑0.8-1.2、硅藻土0.4-0.6、環(huán)氧大豆油0.4-0.6、防老劑0.8-1.0、輔助添加劑0.6-0.8；所述輔助添加劑按重量份計(jì)由以下成分制成：氧化鈰2、納米凹凸棒土3、聚乙烯4、錳粉1、瀝青3；所述輔助添加劑的制備方法為：將瀝青加熱至86℃，然后添加聚乙烯，再加熱至92℃，然后添加錳粉、氧化鈰、納米凹凸棒土，以800r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，即可；根據(jù)上述原料配比，按照以下步驟制備高耐磨性化學(xué)泵用橡膠密封材料：1）、將改性天然橡膠、改性氟橡膠、丁腈橡膠破碎送入密煉機(jī)中，然后加入聚己二酸丙二醇聚酯、膨潤(rùn)土進(jìn)行塑煉，待物料溫度升高至115-118℃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(jī)中，然后加入硫磺粉、肉桂酸鈉、炭黑、氯化石蠟混煉5-8min，混煉溫度為68-70℃，然后加入增塑劑、陶瓷粉、硬脂酸、山蒼子油、六甲基環(huán)三硅氧烷混煉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(yù)混料；3）、將得到的預(yù)混料投入開(kāi)煉機(jī)中，然后加入偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、硅藻土、環(huán)氧大豆油、防老劑、輔助添加劑進(jìn)行混合，加工溫度為50-55℃，薄通4-6遍，然后依次經(jīng)過(guò)擠出和模壓成型得到高耐磨性化學(xué)泵用橡膠密封材料。進(jìn)一步地，所述改性天然橡膠的制備方法為：將0.4重量份的蔗糖脂肪酸酯溶解在30重量份的乙醇中并充分?jǐn)嚢璧玫饺芤篈，將1.8重量份大豆蛋白溶解在30重量份質(zhì)量濃度為10%的氯化鉀溶液中并攪拌均勻得到溶液B，將0.6重量份尿素溶解在30重量份清水中并攪拌均勻得到溶液C，將溶液A、溶液B和溶液C混合后，以450-500r/min的攪拌速度攪拌90-100min后，再加入90重量份天然橡膠后，加熱至68-70℃，攪拌1-2h后，過(guò)濾，得到改性天然橡膠。進(jìn)一步地，所述改性氟橡膠的制備方法為：按重量份計(jì)將硫酸鈣晶須1.6、馬來(lái)酸酐0.4、氟橡膠80均勻混合到一起，加熱至125-128℃，保溫30min后，即得改性氟橡膠。進(jìn)一步地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二乙酯、蓖麻油、檸檬酸三丁酯三者按1：3：2質(zhì)量比例混合制成。進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑為木質(zhì)素與鈦酸酯偶聯(lián)劑按2:5質(zhì)量比例混合制成。進(jìn)一步地，所述促進(jìn)劑為促進(jìn)劑DTDM、促進(jìn)劑PX、促進(jìn)劑NS中的2種或3種等量組合。進(jìn)一步地，所述防老劑為防老劑RD。進(jìn)一步地，所述改性膨潤(rùn)土的制備方法為：將膨潤(rùn)土先放入到質(zhì)量濃度為10.5%的氨水中浸泡3-4天，然后過(guò)濾，清水洗滌，烘干，再在172-180℃下煅燒30-35min，采用水冷對(duì)其進(jìn)行冷卻，然后自然風(fēng)干，即可。對(duì)密封材料進(jìn)行性能測(cè)試：本發(fā)明現(xiàn)有化學(xué)泵橡膠密封材料拉伸強(qiáng)度/MPa59.438.26斷裂伸長(zhǎng)率/%452124撕裂強(qiáng)度/KN/m28.3810.34硬度/HB12472摩擦系數(shù)0.210.35表1由表1可知，本發(fā)明制備的化學(xué)泵用橡膠密封材料性能比現(xiàn)有化學(xué)泵橡膠密封材料性能更加優(yōu)越。對(duì)密封材料高溫下壓縮永久變形進(jìn)行測(cè)試比較壓縮永久形變率%（壓縮條件：25%壓縮、24小時(shí)）：20h50h100h150h200h本發(fā)明44449對(duì)比例11111111949對(duì)比例28881328對(duì)比例399142538表2其中，對(duì)比例1為：采用普通天然橡膠，不對(duì)其進(jìn)行改性，其余原料和處理方法與本發(fā)明相同；對(duì)比例2為：采用普通膨潤(rùn)土，不對(duì)其進(jìn)行改性，其余原料和處理方法與本發(fā)明相同；對(duì)比例3為：不添加山蒼子油、改性膨潤(rùn)土與炭黑，其余原料和處理方法與本發(fā)明相同。由表2可知，采用普通橡膠、普通硅藻土對(duì)本發(fā)明制備的橡膠密封材料性能會(huì)有極大的降低，不添加山蒼子油、膨潤(rùn)土與炭黑同樣會(huì)極大的降低本發(fā)明橡膠密封材料的性能。將本發(fā)明制備的橡膠密封材料與現(xiàn)有的橡膠密封材料進(jìn)行相同的耐磨性試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為70h，本發(fā)明制備的橡膠密封材料的磨損體積為0.031×10-3cm3，當(dāng)本發(fā)明材料中不添加輔助添加劑時(shí)，制備的橡膠密封材料的磨損體積為0.051×10-3cm3，而現(xiàn)有的橡膠密封材料的磨損體積為0.088×10-3cm3，由此可見(jiàn)，本發(fā)明制備的橡膠密封材料的耐磨性比現(xiàn)有的橡膠密封材料更加優(yōu)越。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3