一种耐高温出气口密封圈的制备方法

技术领域

本发明涉及密封圈生产技术领域，尤其涉及一种耐高温出气口密封圈的制备方法。

背景技术

密封圈材料的选择对其密封性能和使用寿命有着重要意义，材料的性能直接影响密封圈的使用性能。现有的密封圈有NBR丁腈橡胶密封圈、HNBR氢化丁腈橡胶密封圈、SIL硅橡胶密封圈、VITON氟素橡胶密封圈等多种材料的密封圈。

在密封圈的使用过程中，由于有些密封圈是需要安装在高温环境下的，而密封圈由于受热过度，极易导致其大分子断裂降解，使得其分子量减小，熔体指数上升，从而造成密封圈热氧老化的现象发生。

因此，我们提出了一种耐高温出气口密封圈的制备方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐高温出气口密封圈的制备方法。

一种耐高温出气口密封圈的制备方法，包括以下步骤：

S1、按质量份称取以下原料：丁腈橡胶80～120份、白炭黑28～40份、增塑剂5～15份、硬脂酸0.5～3份、改性防老化剂0.3～3份、聚乙二醇4000.2～3份、硅烷偶联剂0.6～5份、凹凸棒土3～7份、钛白粉5～15份和轻质碳酸钙10～50份；

S2、将S1中原料投入混料机中，以750～850r/min的转速搅拌混匀；

S3、将模具预热至80℃～100℃，再将混合后的原料倒入模具中，在90℃～100℃的温度下，加压到35～60MPa，恒温10～60min，结束后降压脱模，即得胚料；

S4、将胚料放到高温烧结炉中烧结，冷却至室温后，取出，即得密封圈半成品；

S5、将密封圈半成品置于平板硫化机中，添加适量的叔丁基苯酚甲醛树脂进行硫化成型，成型后即得密封圈。

优选的，所述增塑剂选用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二正丁酯中的任意一种。

优选的，所述硅烷偶联剂选用KH560、KH570和KH580中的任意一种。

优选的，所述改性防老化剂由亚磷酸酯、硬脂酸钙以及抗氧化剂Vanox I为原料制备而成，且亚磷酸酯、硬脂酸钙以及抗氧化剂Vanox I的质量比为3:1:6。

优选的，所述改性防老化剂的制备过程为：将亚磷酸酯、硬脂酸钙和抗氧化剂Vanox I混合搅拌，经BRABENDER塑化仪挤出后切粒，即得改性防老化剂。

优选的，所述叔丁基苯酚甲醛树脂的用量为密封圈半成品总量的3％～5％。

优选的，所述S4中，烧结过程为：在360℃～380℃下，烧结3～15小时。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明中，通过以亚磷酸酯、硬脂酸钙以及抗氧化剂Vanox I为原料进行制备改性防老化剂，防止密封圈在高温环境下因受热过度而造成大分子断链降解，分子量减小，熔体指数上升的问题，从而减缓或遏制热氧老化的现象发生。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶80份、白炭黑28份、增塑剂5份、硬脂酸0.5份、改性防老化剂0.3份、聚乙二醇4000.2份、硅烷偶联剂0.6份、凹凸棒土3份、钛白粉5份和轻质碳酸钙10份。

实施例2：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶100份、白炭黑34份、增塑剂10份、硬脂酸1.6份、改性防老化剂1.6份、聚乙二醇4001.6份、硅烷偶联剂2.5份、凹凸棒土5份、钛白粉10份和轻质碳酸钙30份。

实施例3：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶120份、白炭黑40份、增塑剂15份、硬脂酸3份、改性防老化剂3份、聚乙二醇4003份、硅烷偶联剂5份、凹凸棒土7份、钛白粉15份和轻质碳酸钙50份。

上述实施例1～3中，增塑剂选用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二正丁酯中的任意一种，优选邻苯二甲酸二甲酯；硅烷偶联剂选用KH560、KH570和KH580中的任意一种，优选KH560；

改性防老化剂由亚磷酸酯、硬脂酸钙以及抗氧化剂Vanox I为原料制备而成，且亚磷酸酯、硬脂酸钙以及抗氧化剂Vanox I的质量比为3:1:6，且其制备过程为：将亚磷酸酯、硬脂酸钙和抗氧化剂Vanox I混合搅拌，经BRABENDER塑化仪挤出后切粒，即得改性防老化剂。

且上述实施例1～3均通过下述过程进行制备密封圈：

S1、将原料投入混料机中，以800r/min的转速搅拌混匀；

S2、将模具预热至80℃℃，再将混合后的原料倒入模具中，在90℃的温度下，加压到45MPa，恒温35min，结束后降压脱模，即得胚料；

S3、将胚料放到高温烧结炉中，在360℃下，烧结8小时，冷却至室温后，取出，即得密封圈半成品；

S4、将密封圈半成品置于平板硫化机中，添加密封圈半成品总量3％的叔丁基苯酚甲醛树脂进行硫化成型，成型后即得密封圈。

对比例1：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶80份、白炭黑28份、增塑剂5份、硬脂酸0.5份、防老化剂0.3份、聚乙二醇4000.2份、硅烷偶联剂0.6份、凹凸棒土3份、钛白粉5份和轻质碳酸钙10份。

对比例2：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶100份、白炭黑34份、增塑剂10份、硬脂酸1.6份、防老化剂1.6份、聚乙二醇4001.6份、硅烷偶联剂2.5份、凹凸棒土5份、钛白粉10份和轻质碳酸钙30份。

对比例3：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶120份、白炭黑40份、增塑剂15份、硬脂酸3份、防老化剂3份、聚乙二醇4003份、硅烷偶联剂5份、凹凸棒土7份、钛白粉15份和轻质碳酸钙50份。

上述对比例1～3中，增塑剂选用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二正丁酯中的任意一种，优选邻苯二甲酸二甲酯；硅烷偶联剂选用KH560、KH570和KH580中的任意一种，优选KH560；

防老化剂由亚磷酸酯和硬脂酸钙为原料制备而成，且亚磷酸酯和硬脂酸钙的质量比为3:1，且其制备过程为：将亚磷酸酯和硬脂酸钙混合搅拌，经BRABENDER塑化仪挤出后切粒，即得防老化剂。

且上述对比例1～3均通过下述过程进行制备密封圈：

S1、将原料投入混料机中，以800r/min的转速搅拌混匀；

S2、将模具预热至80℃℃，再将混合后的原料倒入模具中，在90℃的温度下，加压到45MPa，恒温35min，结束后降压脱模，即得胚料；

S3、将胚料放到高温烧结炉中，在360℃下，烧结8小时，冷却至室温后，取出，即得密封圈半成品；

S4、将密封圈半成品置于平板硫化机中，添加密封圈半成品总量3％的叔丁基苯酚甲醛树脂进行硫化成型，成型后即得密封圈。

参照例1：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶80份、白炭黑28份、增塑剂5份、硬脂酸0.5份、聚乙二醇4000.2份、硅烷偶联剂0.6份、凹凸棒土3份、钛白粉5份和轻质碳酸钙10份。

参照例2：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶100份、白炭黑34份、增塑剂10份、硬脂酸1.6份、聚乙二醇4001.6份、硅烷偶联剂2.5份、凹凸棒土5份、钛白粉10份和轻质碳酸钙30份。

参照例3：

按质量份称取以下原料：丁腈橡胶120份、白炭黑40份、增塑剂15份、硬脂酸3份、聚乙二醇4003份、硅烷偶联剂5份、凹凸棒土7份、钛白粉15份和轻质碳酸钙50份。

上述参照例1～3中，增塑剂选用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二正丁酯中的任意一种，优选邻苯二甲酸二甲酯；硅烷偶联剂选用KH560、KH570和KH580中的任意一种，优选KH560；

且上述参照例1～3均通过下述过程进行制备密封圈：

S1、将原料投入混料机中，以800r/min的转速搅拌混匀；

S2、将模具预热至80℃℃，再将混合后的原料倒入模具中，在90℃的温度下，加压到45MPa，恒温35min，结束后降压脱模，即得胚料；

S3、将胚料放到高温烧结炉中，在360℃下，烧结8小时，冷却至室温后，取出，即得密封圈半成品；

S4、将密封圈半成品置于平板硫化机中，添加密封圈半成品总量3％的叔丁基苯酚甲醛树脂进行硫化成型，成型后即得密封圈。

对上述实施例1～3、对比例1～3以及参照例1～3中的密封圈，分别将其置于高温环境下3天时间，然后取回测试其性能(拉伸、弹性)，观察其老化现象并记录于下表：

由上表试验结果可知，对比例1～3中，添加了亚磷酸酯、硬脂酸钙作为抗老化剂进行制备密封圈，与未添加抗老化剂的参照例相比较而言，其在高温下的抗老化性能得到了提升，在实施例1～3中，除添加的亚磷酸酯、硬脂酸钙外，还配合使用了抗氧化剂Vanox I，相较之下，其能够更为显著地提高密封圈的抗热氧老化效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。