一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料制造技术

本发明专利技术涉及橡胶材料技术领域，具体涉及一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料。该橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶、改性天然橡胶、热塑性弹性体、耐压填料、补强剂、偏苯三酸三辛酯、偶联剂、促进剂、硫磺和防静电剂；其中，所述热塑性弹性体包括SBS弹性体、SEPS弹性体、SEBS弹性体和SIS弹性体中的一种；耐压填料中含有纳米二氧化硅、纳米碳化硅、纳米白刚玉和纳米氧化锌；防静电剂中含有LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。该型橡胶材料具有非常优秀的气密性，材料的弹性好，耐压、耐磨性能突出，承压恢复循的环次数高，使用寿命较长。

【技术实现步骤摘要】
一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料
本专利技术涉及橡胶材料
，具体涉及一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料。
技术介绍
气动伸缩缸又叫气压伸缩缸或气压缸，是一种能够将气压能转变为直线运动机械功的一种能量转换的气压执行元件。使用时，气压缸将气压能转变为机械能的、做直线往复运动。它结构简单、工作可靠，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的气压系统中得到广泛应用。气压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；气压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。安防设备中经常需要实现隔离围栏等结构的伸缩，这种运动过程通常需要使用气动伸缩缸来完成，气压伸缩缸由于需要进行频繁的气压传动，因此对缸体的密封结构的气密性和耐久性有非常高的要求。为了实现这样的功能，密封结构在使用过程会产生摩擦，因此要求密封结构的耐热性能和耐磨性能较好，收缩过程中缸体的的气压强度很高，所以要求密封结构的具有很好的承压性能，而且在承压后，还可以迅速进行形变恢复，使得气缸可以迅速执行下一个动作。综上所述，气动伸缩缸的密封材料的性能要求非常严苛，因此必须生产出具有非常优秀的综合性能的橡胶材料，才可以满足性能要求，并提高密封材料的使用寿命。普通橡胶材料是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥、加工后的得到的成品，具有良好的弹性、绝缘性、密封性，是一种良好的缓冲防护材料。橡胶材料主要分为天然橡胶与合成橡胶二种，天然橡胶是从橡胶树中提取胶质后加工制成，合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。有很广泛的用途。橡胶还可以详细分为天然橡胶、通用橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶几类。这些种类的通用橡胶一般很难达到气动伸缩缸密封件的性能要求，因此需要对常规的橡胶材料的性能进行改善提升。中国专利技术专利申请号201410063245.9公开了用于饮用水管道接头的橡胶密封圈及其制备方法，该型密封圈使用的橡胶材料由丁腈橡胶、丁苯橡胶以及其它填料和功能助剂制备而成，这种密封圈的密封效果好且能防止变形。但是该型密封圈的承压性能较差，耐磨性能和耐温变性能不足，高温环境容易老化，低温环境下容易脆化。因此不适合用气动伸缩缸的密封结构使用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，该型橡胶材料具有非常优秀的气密性，材料的弹性好，耐压、耐磨性能突出，承压恢复循的环次数高，使用寿命较长。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，按照质量份数，橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶60-75份，改性天然橡胶45-50份，热塑性弹性体13-17份，耐压填料15-20份，补强剂6-9份，偏苯三酸三辛酯2-5份，偶联剂3-4份，促进剂2-2.8份，硫磺1.5-3份，防静电剂1.5-1.8份。优选地，按照质量份数，橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶67-72份，改性天然橡胶46-48份，热塑性弹性体14-16份，耐压填料16-19份，补强剂7-8份，偏苯三酸三辛酯3-4份，偶联剂3.4-3.7份，促进剂2.2-2.6份，硫磺1.9-2.4份，防静电剂1.6-1.7份。进一步优选地，按照质量份数，橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶69份，改性天然橡胶47份，热塑性弹性体15份，耐压填料18份，补强剂7.5份，偏苯三酸三辛酯3.6份，偶联剂3.5份，促进剂2.4份，硫磺2.1份，防静电剂1.7份。本专利技术中，改性天然橡胶的制备方法为：(1)按照质量份数，将200份纯化胶乳，7.2份10wt％的聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠水溶液，15份30wt％的氢氧化钠溶液和100份去离子水，加入到反应釜中，以120-150r/min的转速持续搅拌，在30-35℃的温度下皂化反应18-24h；(2)向上步骤反应釜内的产物中，添加20wt％的盐酸溶液进行中和，然后添加甲磺酸和谷氨酸的等物质的量比混合酸，调节混合物的PH至5-5.2；(3)将5份2-巯基乙醇，6份醋酸乙烯酯和9份乙烯基环丙烷加入到反应釜中，调节反应釜的温度至65-80℃，以200-250r/min的转速搅拌10-13min；然后向反应釜内加入8份催化悬浮剂，继续以相同转速搅拌3-4min；(4)上步骤的产物投入到反应容器中，并送入微波辐照设备内，以80-85℃的温度，微波辐射并催化反应1.3-1.5h，完成天然橡胶的催化改性过程；(5)向改性反应后的产物中加入80份甲醇，充分搅拌溶解后，经过离心处理去除杂质和未参与反应的化合物，并采用去离子水对产物进行2-3次的洗涤，完成催化改性天然橡胶的提纯净化，最后将纯净的催化改性天然橡胶减压干燥，得到所需的改性天然橡胶。其中，催化悬浮剂的制备方法为：按照质量份数，将100份去离子水，7.8份芳香聚乙二醇醚，12份聚丙烯酰胺，9份金属量子点，4份二苯基膦，20份甲基偶氮二异丁酸酯和6份过氧化双月桂酰加入到球磨机中球磨均匀，得到所述催化悬浮剂。金属量子点中包括ZnSe、ZnS和SnSTe量子点，三种量子点的质量比为1:3:2。优选地，橡胶材料的原料组分中使用的热塑性弹性体包括SBS弹性体、SEPS弹性体、SEBS弹性体和SIS弹性体中的一种。优选地，耐压填料中含有纳米二氧化硅、纳米碳化硅、纳米白刚玉和纳米氧化锌，四者的质量比为5:1:2:4。优选地，防静电剂中含有LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。本专利技术提供的橡胶材料的制备方法为：按照质量份数，将丁腈橡胶、改性天然橡胶、热塑性弹性体加入到密炼机中，以90-95℃的温度塑炼10-15min，然后将耐压填料、补强剂、偏苯三酸三辛酯、偶联剂和防静电剂加入到密炼机中，以120-145℃的温度继续混炼8-10min，将混炼后的胶料自然冷却至室温，然后与促进剂、硫磺一起加入到双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度为45-50℃，辊距为1-2mm，混炼2-4min，然后将辊筒温度升高至55-60℃，调节辊距为3-4mm，继续混炼3-5min，下料，接着将胶料送入到连续微波硫化生产线上进行硫化处理，硫化处理后结束后自然静置10-12h，得到所需橡胶材料。本专利技术具有如下的有益效果：该型橡胶材料的胶料主体由丁腈橡胶、改性天然橡胶和热塑性弹性体构成，丁腈橡胶是一种合成橡胶。由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶的耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。并且具有机械强度高、耐压性能较好的特点；但是丁腈橡胶的缺点也相对明显，表现在其耐寒性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性不足。为了改善丁腈橡胶的性能，本专利技术的技术方案中，经丁腈橡胶和改性天然橡胶进行融合，天然橡胶经过本专利技术技术方案的改性处理后，在橡胶分子接枝了由2-巯基乙醇，、醋酸乙烯酯和、乙烯基环丙烷提供的极性和非极性基团，从而使得天然橡胶和丁腈橡胶的相容性更好，并且可以与其他无机填料和有机高分子材料产生良好的界面效应。天然橡胶的加工特性好，与丁腈橡胶复合后能显著提高丁腈橡胶的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，其特征在于：按照质量份数，所述橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶60‑75份，改性天然橡胶45‑50份，热塑性弹性体13‑17份，耐压填料15‑20份，补强剂6‑9份，偏苯三酸三辛酯2‑5份，偶联剂3‑4份，促进剂2‑2.8份，硫磺1.5‑3份，防静电剂1.5‑1.8份。

【技术特征摘要】
1.一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，其特征在于：按照质量份数，所述橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶60-75份，改性天然橡胶45-50份，热塑性弹性体13-17份，耐压填料15-20份，补强剂6-9份，偏苯三酸三辛酯2-5份，偶联剂3-4份，促进剂2-2.8份，硫磺1.5-3份，防静电剂1.5-1.8份。2.根据权利要求1所述的一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，其特征在于：按照质量份数，所述橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶67-72份，改性天然橡胶46-48份，热塑性弹性体14-16份，耐压填料16-19份，补强剂7-8份，偏苯三酸三辛酯3-4份，偶联剂3.4-3.7份，促进剂2.2-2.6份，硫磺1.9-2.4份，防静电剂1.6-1.7份。3.根据权利要求2所述的一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，其特征在于：按照质量份数，所述橡胶材料中包括以下组分：丁腈橡胶69份，改性天然橡胶47份，热塑性弹性体15份，耐压填料18份，补强剂7.5份，偏苯三酸三辛酯3.6份，偶联剂3.5份，促进剂2.4份，硫磺2.1份，防静电剂1.7份。4.根据权利要求1所述的一种安防设备气动伸缩缸用耐压密封橡胶材料，其特征在于：所述改性天然橡胶的制备方法为：（1）按照质量份数，将200份纯化胶乳，7.2份10wt%的聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠水溶液，15份30wt%的氢氧化钠溶液和100份去离子水，加入到反应釜中，以120-150r/min的转速持续搅拌，在30-35℃的温度下皂化反应18-24h；（2）向上步骤反应釜内的产物中，添加20wt%的盐酸溶液进行中和，然后添加甲磺酸和谷氨酸的等物质的量比混合酸，调节混合物的PH至5-5.2；（3）将5份2-巯基乙醇，6份醋酸乙烯酯和9份乙烯基环丙烷加入到反应釜中，调节反应釜的温度至65-80℃，以200-250r/min的转速搅拌10-13min；然后向反应釜内加入8份催化悬浮剂，继续以相同转速搅拌3-4min；（4）上步骤的产物投入到反应容器中，并送入微波辐照设备内，以80-85℃的温度，微波辐射并催化反应1.3-1.5h，完成天然橡胶的催化改性过程；（5）向改性反应后的产物中加入80份甲醇，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉，
申请(专利权)人：合肥信亚达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34