本發(fā)明屬于化工泵制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料。
背景技術(shù)：
化工泵是用來(lái)輸送液體并提高其壓力的機(jī)器化工泵的統(tǒng)稱，能夠滿足化工工藝耐高溫、低溫，耐腐蝕，耐磨損，無(wú)泄漏或少泄露，能輸送臨界狀態(tài)的液體性能的泵，這類泵統(tǒng)稱為化工泵。密封材料在化工泵中應(yīng)用極其重要，良好的密封能夠防止化工泵泵的泄露，避免污染環(huán)境，密封材料在化工泵中使用的環(huán)境相對(duì)較惡劣。因此對(duì)于密封材料本申請(qǐng)性能要求比較高。
橡膠作為一種常用的密封材料，應(yīng)用廣泛，橡膠密封件應(yīng)用到化工泵中時(shí)，橡膠密封件長(zhǎng)時(shí)間接觸各種化學(xué)物質(zhì)，長(zhǎng)此以往，橡膠密封件極易被化學(xué)物質(zhì)逐漸腐蝕，從而會(huì)降低橡膠密封件的密封性能，無(wú)法繼續(xù)保證化工泵良好的密封性，會(huì)出現(xiàn)化工泵化學(xué)物質(zhì)泄漏的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，提供了一種化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：丁腈橡膠120-125、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物18-20、改性絹云母粉3.3-3.5、環(huán)氧樹脂6-8、丙烯醇1-3、硬脂酸2.5-2.8、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.6-1.9、炭黑1.5-1.8、偶聯(lián)劑1.0-1.3、增塑劑1.2-1.6、硫化劑0.6-0.8；
所述三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物制備方法為：將聚甲醛、三元乙丙橡膠按1：3質(zhì)量比例均勻混合后，再加入三元乙丙橡膠質(zhì)量5.5%的丙烯酸，添加到混煉機(jī)中，混煉機(jī)溫度為220℃，混煉時(shí)間為15min，然后取出混合物，放入平板硫化機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為180℃，壓力為1.2mpa，熱壓10min后，關(guān)閉熱源，同時(shí)通入冷空氣進(jìn)行冷卻，冷空氣溫度為10℃，冷卻5min后，取出混合物，添加到塑料破碎機(jī)中進(jìn)行破碎成粒料，得到三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物。
進(jìn)一步的，所述改性絹云母粉制備方法為：將絹云母研磨制成粒度為500目的絹云母粉，將絹云母粉在450℃下煅燒10min，然后自然冷卻至室溫，再將絹云母粉與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鉀按50：1質(zhì)量比例均勻混合后，得到混合物料，將混合物料添加到微波爐中進(jìn)行處理，溫度為100℃，微波功率為450w，處理時(shí)間為15min。
進(jìn)一步的，所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂。
進(jìn)一步的，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
進(jìn)一步的，所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯中任一種。
進(jìn)一步的，所述硫化劑為硫化劑pdm。
進(jìn)一步的，所述化工泵用耐老化密封材料的制備方法為：按各重量份將丁腈橡膠、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物、改性絹云母粉、環(huán)氧樹脂、丙烯醇、硬脂酸加入混煉機(jī)，混煉10-12min，再依次加入的炭黑、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯、偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化劑，混煉、壓制成型；將成型后的橡膠料加入到硫化設(shè)備中的模具內(nèi)，進(jìn)行硫化處理，溫度為173-175℃，硫化時(shí)間為12-15min，再經(jīng)過(guò)修邊，得到化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)對(duì)絹云母粉進(jìn)行改性處理，改性后的絹云母粉應(yīng)用到本發(fā)明密封材料中，能夠起到增容、提高剛性的作用，協(xié)同偶聯(lián)劑的作用，使得改性絹云母粉與橡膠成分之間起到了一些化學(xué)和物理作用，能夠改善改性絹云母粉與橡膠之間的結(jié)合力，還能避免各成分之間發(fā)生團(tuán)聚和結(jié)塊的現(xiàn)象；炭黑為親油疏水性的非極性物質(zhì)，炭黑對(duì)橡膠密封材料的補(bǔ)強(qiáng)作用需要較為明顯，本發(fā)明通過(guò)添加改性絹云母粉來(lái)提高密封材料的疏油性，從而提高密封材料的耐油性；本發(fā)明通過(guò)將三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物應(yīng)用到密封材料中，在密封材料各成分混煉時(shí)，三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物能夠降低混煉耗能消耗、生熱小、提高混煉速度，通過(guò)各成分之間的協(xié)同作用，能夠使得三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物與基體橡膠材料結(jié)合的更緊密，交聯(lián)度得到極大的提高，制備的密封材料耐化學(xué)腐蝕性得到顯著的提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：丁腈橡膠120-125、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物18、改性絹云母粉3.3、環(huán)氧樹脂6、丙烯醇1、硬脂酸2.5、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.6、炭黑1.5、偶聯(lián)劑1.0、增塑劑1.2、硫化劑0.6；
所述三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物制備方法為：將聚甲醛、三元乙丙橡膠按1：3質(zhì)量比例均勻混合后，再加入三元乙丙橡膠質(zhì)量5.5%的丙烯酸，添加到混煉機(jī)中，混煉機(jī)溫度為220℃，混煉時(shí)間為15min，然后取出混合物，放入平板硫化機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為180℃，壓力為1.2mpa，熱壓10min后，關(guān)閉熱源，同時(shí)通入冷空氣進(jìn)行冷卻，冷空氣溫度為10℃，冷卻5min后，取出混合物，添加到塑料破碎機(jī)中進(jìn)行破碎成粒料，得到三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物。
所述改性絹云母粉制備方法為：將絹云母研磨制成粒度為500目的絹云母粉，將絹云母粉在450℃下煅燒10min，然后自然冷卻至室溫，再將絹云母粉與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鉀按50：1質(zhì)量比例均勻混合后，得到混合物料，將混合物料添加到微波爐中進(jìn)行處理，溫度為100℃，微波功率為450w，處理時(shí)間為15min。
所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂。
所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯中任一種。
所述硫化劑為硫化劑pdm。
所述化工泵用耐老化密封材料的制備方法為：按各重量份將丁腈橡膠、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物、改性絹云母粉、環(huán)氧樹脂、丙烯醇、硬脂酸加入混煉機(jī)，混煉10-12min，再依次加入的炭黑、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯、偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化劑，混煉、壓制成型；將成型后的橡膠料加入到硫化設(shè)備中的模具內(nèi)，進(jìn)行硫化處理，溫度為173℃，硫化時(shí)間為12min，再經(jīng)過(guò)修邊，得到化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料。
實(shí)施例2
一種化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：丁腈橡膠125、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物20、改性絹云母粉3.5、環(huán)氧樹脂6-8、丙烯醇3、硬脂酸2.8、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.9、炭黑1.8、偶聯(lián)劑1.3、增塑劑1.6、硫化劑0.8；
所述三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物制備方法為：將聚甲醛、三元乙丙橡膠按1：3質(zhì)量比例均勻混合后，再加入三元乙丙橡膠質(zhì)量5.5%的丙烯酸，添加到混煉機(jī)中，混煉機(jī)溫度為220℃，混煉時(shí)間為15min，然后取出混合物，放入平板硫化機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為180℃，壓力為1.2mpa，熱壓10min后，關(guān)閉熱源，同時(shí)通入冷空氣進(jìn)行冷卻，冷空氣溫度為10℃，冷卻5min后，取出混合物，添加到塑料破碎機(jī)中進(jìn)行破碎成粒料，得到三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物。
所述改性絹云母粉制備方法為：將絹云母研磨制成粒度為500目的絹云母粉，將絹云母粉在450℃下煅燒10min，然后自然冷卻至室溫，再將絹云母粉與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鉀按50：1質(zhì)量比例均勻混合后，得到混合物料，將混合物料添加到微波爐中進(jìn)行處理，溫度為100℃，微波功率為450w，處理時(shí)間為15min。
所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂。
所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯中任一種。
所述硫化劑為硫化劑pdm。
所述化工泵用耐老化密封材料的制備方法為：按各重量份將丁腈橡膠、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物、改性絹云母粉、環(huán)氧樹脂、丙烯醇、硬脂酸加入混煉機(jī)，混煉10-12min，再依次加入的炭黑、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯、偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化劑，混煉、壓制成型；將成型后的橡膠料加入到硫化設(shè)備中的模具內(nèi)，進(jìn)行硫化處理，溫度為175℃，硫化時(shí)間為15min，再經(jīng)過(guò)修邊，得到化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料。
實(shí)施例3
一種化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料，按重量份計(jì)由以下成分制成：丁腈橡膠122、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物19、改性絹云母粉3.4、環(huán)氧樹脂7、丙烯醇2、硬脂酸2.6、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.7、炭黑1.6、偶聯(lián)劑1.0-1.3、增塑劑1.3、硫化劑0.7；
所述三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物制備方法為：將聚甲醛、三元乙丙橡膠按1：3質(zhì)量比例均勻混合后，再加入三元乙丙橡膠質(zhì)量5.5%的丙烯酸，添加到混煉機(jī)中，混煉機(jī)溫度為220℃，混煉時(shí)間為15min，然后取出混合物，放入平板硫化機(jī)中進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為180℃，壓力為1.2mpa，熱壓10min后，關(guān)閉熱源，同時(shí)通入冷空氣進(jìn)行冷卻，冷空氣溫度為10℃，冷卻5min后，取出混合物，添加到塑料破碎機(jī)中進(jìn)行破碎成粒料，得到三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物。
所述改性絹云母粉制備方法為：將絹云母研磨制成粒度為500目的絹云母粉，將絹云母粉在450℃下煅燒10min，然后自然冷卻至室溫，再將絹云母粉與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鉀按50：1質(zhì)量比例均勻混合后，得到混合物料，將混合物料添加到微波爐中進(jìn)行處理，溫度為100℃，微波功率為450w，處理時(shí)間為15min。
所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂。
所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯中任一種。
所述硫化劑為硫化劑pdm。
所述化工泵用耐老化密封材料的制備方法為：按各重量份將丁腈橡膠、三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物、改性絹云母粉、環(huán)氧樹脂、丙烯醇、硬脂酸加入混煉機(jī)，混煉10-12min，再依次加入的炭黑、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯、偶聯(lián)劑、增塑劑、硫化劑，混煉、壓制成型；將成型后的橡膠料加入到硫化設(shè)備中的模具內(nèi)，進(jìn)行硫化處理，溫度為174℃，硫化時(shí)間為14min，再經(jīng)過(guò)修邊，得到化工泵用耐油耐化學(xué)腐蝕性密封材料。
耐油性試驗(yàn)：測(cè)試不同改性絹云母粉添加量對(duì)密封材料耐油性影響，以實(shí)施例1方法制備密封材料，改性絹云母粉的添加量為變量，密封材料直徑為3cm、厚度為0.2mm，分別放入1#標(biāo)準(zhǔn)油中在100℃下浸泡72小時(shí)，測(cè)量其膨脹率，試驗(yàn)結(jié)果如表1：
對(duì)照組：將改性絹云母粉替換為普通未改性處理的絹云母粉，添加量為3.4重量份；
由表1可以看出，改性絹云母粉的添加量對(duì)本發(fā)明密封材料的奶油性具有明顯的影響，在一定范圍里隨著改性絹云母粉添加量的增加，密封材料的耐油性增加，超過(guò)一定范圍，隨著改性絹云母粉添加量的增加，密封材料的耐油性緩慢下降。
耐化學(xué)腐蝕性試驗(yàn)：測(cè)試三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物中三元乙丙橡膠/聚甲醇混合比對(duì)密封材料耐油性影響，以實(shí)施例方法制備密封材料，結(jié)果取均值，密封材料直徑為3cm、厚度為0.2mm，分別放入表2中化學(xué)試劑，在100℃下浸泡60天，測(cè)量密封材料抗腐蝕質(zhì)量減少值（mg/cm3）:
表2
由表2可以看出，不同三元乙丙橡膠/聚甲醇混合比制備的三元乙丙橡膠/聚甲醇共混物對(duì)本發(fā)明密封材料耐化學(xué)腐蝕性能影響不同，三元乙丙橡膠/聚甲醇混合比為3：1時(shí)，能夠使得本發(fā)明密封材料的耐化學(xué)腐蝕性達(dá)到最佳。