一种低温容器连接阀用防护橡胶套制造技术

本发明专利技术涉及低温材料技术领域，具体涉及一种低温容器连接阀用防护橡胶套。防护橡胶套的材料包括如下组分：丁基橡胶、耐寒改性天然橡胶、氟硅橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、甲基丙烯酸羟丙酯、炭黑、纳米氧化锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂、硅烷偶联剂和防老剂。其中，组分中使用的硫化剂为硫磺；促进剂为促进剂TE，促进剂ZIP和促进剂NA‑22中的一种；防老剂为防老剂AW和防老剂PPD按照1:3的质量比混合的混合物；该型防护橡胶套由耐低温橡胶材料制备而成，耐低温橡胶采用的新配方制备，使得材料的脆性转变温度显著降低。

【技术实现步骤摘要】
一种低温容器连接阀用防护橡胶套
本专利技术涉及低温材料
，具体涉及一种低温容器连接阀用防护橡胶套。
技术介绍
低温压力容器是指工作时壁温在-20℃以下的压力容器。液化乙烯、化天然气、液氮和液氢等的储存和运输用容器均属低压力容器。压力容器绝大多数由钢板拼焊而成。在制造过程中钢板要经受冷热加工和焊接，所以要求压力容器钢具有良好的工艺性能，并且要求具有一定强度和足够的韧性，使在正常工作条件下承受外载荷而不发生脆性破坏。压力容器钢在碳素钢基础上发展了低合金钢。这种钢的含碳量较低，一般不大于0.20%。此外，压力容器使用条件苛刻，多数容器内装有易燃易爆气体，并具有一定压力，容易发生爆炸事故。因此，要求压力容器钢具有较好的韧性。一般压力容器常用的铁素体钢在温度降低某一温度时，钢的韧性将急剧下降，而显得很脆，通常这一温度为脆性转变温度；为了提高压力容器的性能和可靠性，低温压力容器使用的材料的脆性转变温度一般相对较低。低温气体压缩储存和运输过程的均需要使用低温压力容器，低温压力容器在进行气体的转存过程中需要使用到低温容器连接阀，与低温压力容器一样这种连接阀的脆性转变温度也相对较高，因此需要采用特殊的材料进行制备。这种特殊的精密设备还需要进行机械防护和化学防护，避免低温状态下，外界的物理作用和老化因素对阀体的结构造成破坏；常规的连接阀防护套由橡胶材料制备而成。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。大部分橡胶材料的均具有良好的耐油性、耐磨性、耐热性、粘接力和抗老化性能。但是橡胶材料的耐低温性普遍较差，低温环境会导致橡胶材料脆化，降低橡胶材料的弹性、变形恢复力和抗拉强度，使得橡胶材料在受到外力作用时容易脆裂。专利申请号201511014652.1公开了一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，这种橡胶材料通过低丙烯腈含量的丁腈橡胶、丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料、氯磺化聚乙烯橡胶以及其他功能助剂材料的使用提高了橡胶材料的耐低温性能，但是主体胶料的耐低温性能依然相对较差，因此合成的橡胶材料的耐低温性能有限。
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低温容器连接阀用防护橡胶套，该型防护橡胶套由耐低温橡胶材料制备而成，耐低温橡胶采用的新配方制备，使得材料的脆性转变温度显著降低。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：一种低温容器连接阀用防护橡胶套，按照质量份数，防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶30-35份，耐寒改性天然橡胶35-40份，氟硅橡胶10-16份，氯磺化聚乙烯弹性体10-15份，甲基丙烯酸羟丙酯8-10份，炭黑8-13份，纳米氧化锌6-9份，硬脂酸2-4份，硫化剂2-3份，促进剂1.5-2.3份，硅烷偶联剂2-2.6份，防老剂1.2-1.8份。优选地，按照质量份数，防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶32-34份，耐寒改性天然橡胶37-39份，氟硅橡胶12-15份，氯磺化聚乙烯弹性体12-14份，甲基丙烯酸羟丙酯8.5-9.5份，炭黑10-12份，纳米氧化锌7-8份，硬脂酸2-3份，硫化剂2.4-2.7份，促进剂1.8-2.1份，硅烷偶联剂2.1-2.4份，防老剂1.4-1.7份。进一步优选地，按照质量份数，防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶33份，耐寒改性天然橡胶38份，氟硅橡胶14份，氯磺化聚乙烯弹性体13份，甲基丙烯酸羟丙酯9份，炭黑11份，纳米氧化锌7.5份，硬脂酸2.5份，硫化剂2.6份，促进剂1.9份，硅烷偶联剂2.3份，防老剂1.6份。本专利技术中耐寒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，得到所需的耐寒改性天然橡胶。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，量子点的粒径均为30-50nm。优选地，硫化剂为硫磺。优选地，促进剂为促进剂TE，促进剂ZIP和促进剂NA-22中的一种。优选地，防老剂为防老剂AW和防老剂PPD按照1:3的质量比混合的混合物。本专利技术提供的防护橡胶套的制备方法为：按照质量份数，将丁基橡胶、耐寒改性天然橡胶、氟硅橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体和甲基丙烯酸羟丙酯加入到密炼机中塑炼3-5min，至胶料完全融合；然后将炭黑、纳米氧化锌、硬脂酸、促进剂和硅烷偶联剂加入到密炼机中，以120-130℃的温度混炼10-15min，排胶将胶料自然冷却至室温；将冷却后的胶料和防老剂、硫化剂一起加入到开炼机中，以50-60℃的温度，4-5mm的辊距薄通3-4次，然后调整辊距为0.5-0.7mm，继续薄通2-3次，将胶片水冷后烘干，然后送入到预成型机中加工成胶条，胶条送入到注射硫化机中，以170-180℃的温度注射至模具中加压硫化，处理时间为2.5-3min，然后将产品脱模、冷却并精修，得到所需防护橡胶套。本专利技术具有如下的有益效果：该型防护橡胶套由新型耐寒橡胶材料制备而成，橡胶材料组分中使用的复合胶料包括丁基橡胶、耐寒改性天然橡胶、氟硅橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体，丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成，材料的各项耐候性均非常优秀，气密性好，耐寒性能较好，但是材料与其他材料的相容性较差，硫化速度较慢，为了改善这个问题，特意在组分中使用的耐寒改性的天然橡胶，这种改性后的橡胶表面含有多种极性和非极性基团，能够与其他胶料混融，并提升橡胶的相容性。此外，改性后的橡胶材料的耐寒性也得到了提升，脆性转变温度较低。氟硅橡胶与丁基橡胶类似，在保持有机硅材料的耐热性、耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温容器连接阀用防护橡胶套，其特征在于：按照质量份数，所述防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶30‑35份，耐寒改性天然橡胶35‑40份，氟硅橡胶10‑16份，氯磺化聚乙烯弹性体10‑15份，甲基丙烯酸羟丙酯8‑10份，炭黑8‑13份，纳米氧化锌6‑9份，硬脂酸2‑4份，硫化剂2‑3份，促进剂1.5‑2.3份，硅烷偶联剂2‑2.6份，防老剂1.2‑1.8份。

【技术特征摘要】
1.一种低温容器连接阀用防护橡胶套，其特征在于：按照质量份数，所述防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶30-35份，耐寒改性天然橡胶35-40份，氟硅橡胶10-16份，氯磺化聚乙烯弹性体10-15份，甲基丙烯酸羟丙酯8-10份，炭黑8-13份，纳米氧化锌6-9份，硬脂酸2-4份，硫化剂2-3份，促进剂1.5-2.3份，硅烷偶联剂2-2.6份，防老剂1.2-1.8份。2.根据权利要求1所述的一种低温容器连接阀用防护橡胶套，其特征在于：按照质量份数，所述防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶32-34份，耐寒改性天然橡胶37-39份，氟硅橡胶12-15份，氯磺化聚乙烯弹性体12-14份，甲基丙烯酸羟丙酯8.5-9.5份，炭黑10-12份，纳米氧化锌7-8份，硬脂酸2-3份，硫化剂2.4-2.7份，促进剂1.8-2.1份，硅烷偶联剂2.1-2.4份，防老剂1.4-1.7份。3.根据权利要求2所述的一种低温容器连接阀用防护橡胶套，其特征在于：按照质量份数，所述防护橡胶套中包括如下组分：丁基橡胶33份，耐寒改性天然橡胶38份，氟硅橡胶14份，氯磺化聚乙烯弹性体13份，甲基丙烯酸羟丙酯9份，炭黑11份，纳米氧化锌7.5份，硬脂酸2.5份，硫化剂2.6份，促进剂1.9份，硅烷偶联剂2.3份，防老剂1.6份。4.根据权利要求1所述的一种低温容器连接阀用防护橡胶套，其特征在于：所述耐寒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...

【专利技术属性】
技术研发人员：周青松，
申请(专利权)人：合肥帧讯低温科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34