耐高温乙丙橡胶密封垫片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及乙丙橡胶密封垫片技术领域，具体而言，涉及一种耐高温乙丙橡胶密封垫片及其制备方法和应用，所述的耐高温乙丙橡胶密封垫片由二元乙丙橡胶、炉法炭黑、喷雾炭黑、氧化锌、氧化铝、硫化剂、助交联剂和防老剂等组成，其中采用完全饱和的二元乙丙橡胶作为橡胶原料，所制备出的耐高温乙丙橡胶密封垫片具有优越的耐候性、耐介质性、耐温性能，可以长期在150℃的工况下使用，180℃下可短暂或间歇使用，提高了传统的三元乙丙橡胶垫片的抗疲劳和抗高温老化性能，克服了现有技术中存在的高温疲劳性能低且只能在150℃下可短暂或间歇使用的问题与不足。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乙丙橡胶密封垫片
，具体而言，涉及一种耐高温乙丙橡胶密封垫片及其制备方法和应用。
技术介绍
密封垫片作为板式换热器的一个重要部件，对于板式换热器的使用寿命有着重要影响。密封垫片不仅要密封住介质，使其不向外界环境中泄露，而且还要防止热交换介质之间的互混。如果密封垫片出现问题，就可能导致板式换热器不能正常运转。橡胶密封垫片是板式换热器中常用的垫片。橡胶密封垫片的材料主要有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FPM)等。EPDM是乙烯、丙烯以及引入少量的非共轭二烯为硫化点单体的三元无规共聚物，是低不饱和的非极性橡胶。其中EPDM主要用于介质为水或者水蒸气的板式热交换器中，在120℃可长期使用，150℃下可短暂或间歇使用。对于150℃以上的工况下，三元乙丙橡胶密封垫片显然是不适用的。鉴于此，需要一种可以在150℃以上长期使用橡胶材料，以取代通常所用的三元乙丙橡胶密封垫，以使满足更高的工况使用要求。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种耐高温乙丙橡胶密封垫片，所述的耐高温乙丙橡胶密封垫片由二元乙丙橡胶、炉法炭黑、喷雾炭黑、氧化锌、氧化铝、硫化剂、助交联剂和防老剂等组成，其中采用完全饱和的二元乙丙橡胶作为橡胶原料，所制备出的耐高温乙丙橡胶密封垫片具有优越的耐候性、耐介质性、耐温性能，可以长期在150℃的工况下使用，180℃下可短暂或间歇使用，提高了传统的三元乙丙橡胶垫片的抗疲劳和抗高温老化性能，克服了现有技术中存在的高温疲劳性能低且只能在150℃下可短暂或间歇使用的问题与不足；本专利技术所提供的耐高温乙丙密封垫片，符合板式热交换器用三元乙丙橡胶密封垫片的国家标准，可取代通常所用的三元乙丙橡胶密封垫，从而满足更高的工况使用要求。本专利技术的目的之二在于提供一种耐高温乙丙橡胶密封垫片的制备方法，所述制备方法将各原料组分混合后依次进行密炼、混炼、硫化等操作，制备出的橡胶密封垫片可以长期在150℃的工况下使用，180℃下可短暂或间歇使用，满足板式热交换器的使用要求。本专利技术的目的之三在于提供一种耐高温乙丙橡胶密封垫片在板式换热器中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种耐高温乙丙橡胶密封垫片，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片主要由以下组分制成：所述炉法炭黑为炭黑N220、N330、N550、N660、N774或N990中的一种或者至少两种的组合。二元乙丙橡胶(EPM)，是乙烯和丙烯的无规共聚物，是碳链完全饱和的非极性橡胶。而三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯、丙烯以及引入少量的非共轭二烯为硫化点单体的三元无规共聚物，是低不饱和的非极性橡胶。相比于EPDM而言，由于EPM完全饱和的碳链结构，赋予其更优越的耐候性、耐介质性、耐温性能，所以二元乙丙橡胶密封垫片较传统的三元乙丙橡胶垫片具有更为优良的抗疲劳和抗高温老化性能，克服了现有技术中存在的高温疲劳性能低且只能在150℃下可短暂或间歇使用等不足。所述二元乙丙橡胶典型但非限制性的重量份数为85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份。作为补强剂，炉法炭黑主要是为了改善橡胶垫片的物理性能，如硬度、扯断强度及撕裂强度等。所述炉法炭黑典型但非限制性的重量份数为50份、55份、60份、65份、70份、76份、80份、85份或90份。喷雾炭黑具有粒子大、结构极高、填充胶料强度中等和永久变形小的特点。喷雾炭黑作用橡胶的填充剂，不仅可以改善橡胶垫片的物理性能，而且可使垫片的成本大为降低。所述喷雾炭黑典型但非限制性的重量份数为5份、8份、10份、12份、15份、16份、18份、20份、25份、28份、30份、35份或40份。氧化锌，是无机活性剂，加入胶料中不仅能加快硫化速度，还能提高交联度，使橡胶具有良好的耐磨性、耐撕裂性和弹性。所述氧化锌典型但非限制性的重量份数为1份、3份、5份、8份、10份、12份、14份、15份、18份、20份或25份。氧化铝，作为阻燃剂，可提高耐高温乙丙橡胶密封垫片的阻燃性能。所述氧化铝典型但非限制性的重量份数为1份、3份、5份、8份、10份、12份、14份、15份、18份或20份。硫化剂，可促进橡胶分子链交联形成立体网状结构，提高硫化速度，缩短硫化时间。所述硫化剂典型但非限制性的重量份数为1份、2份、3份、5份、8份或10份。助交联剂，促进或者催化硫化剂硫化，加快硫化速度。所述助交联剂典型但非限制性的重量份数为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.5份、1.8份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。当橡胶垫片被暴露在有害的热、氧等环境中就会发生老化，因此需要加入一些有效的防老剂，以延长橡胶垫片的寿命。所述防老剂典型但非限制性的重量份数为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.5份、1.8份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份。石蜡油，芳烃含量低，可减少硫化剂的消耗，从而降低成本，提高了橡胶的抗氧化降解性能，有助于防止老化收缩，并且可改善制品的不良外观(如粗糙、有气泡)，有利于延长橡胶垫片的使用寿命。所述石蜡油典型但非限制性的重量份数为5份、8份、10份、12份或15份。本专利技术所述的“主要由……制成”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述耐高温乙丙橡胶密封垫片不同的特性。例如，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片还可以包括增粘剂和抗氧剂等。除此之外，本专利技术所述的“主要由……制成”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……制成”。优选的，一种耐高温乙丙橡胶密封垫片，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片由以下组分制成：所述炉法炭黑为炭黑N220、N330、N550、N660、N774或N990中的一种或者至少两种的组合，优选为N330、N550、N660或N990中的一种或者至少两种的组合。通过对各组分比例的进一步选择和调整，使得所制备出的耐高温乙丙橡胶垫片具有优良的抗疲劳和抗高温老化性能。进一步的，一种耐高温乙丙橡胶密封垫片，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片由以下组分制成：作为正常硫化速度的炉法炭黑，炭黑N660粒子较细，在胶料中易分散，主要用来增强橡胶的耐拉伸性能。防老剂445，化学名称为4,4-双(二甲基苄基)二苯胺，二苯胺取代衍生物在热老化过程中不会变色，对于防止紫外线引起变色效果显著。通过对各组分的比例和牌号作进一步选择和调整，使得所制备的耐高温乙丙橡胶密封垫片具有优越的耐候性、耐介质性、耐温性能，可以长期在150℃的工况下使用，180℃下可短暂或间歇使用，提高了传统的三元乙丙橡胶垫片的抗疲劳和抗高温老化性能。进一步的，所述二元乙丙橡胶选自荷兰DSM的K740、荷兰DSM的K13、日本三井的EPT0045、吉化的0010、吉化的0020或吉化的0030中的一种或者至少两种的组合。进一步的，所述硫化剂选自过氧化二异丙苯(DCP)、双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)中的一种或者至少两种的组合。进一步的，所述助交联剂选自异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)、N,N'-间苯基双马来酰亚胺(HVA-2)、N,N'-双亚糠基丙酮(VP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温乙丙橡胶密封垫片，其特征在于，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片主要由以下组分制成：所述炉法炭黑为炭黑N220、N330、N550、N660、N774或N990中的一种或者至少两种的组合。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温乙丙橡胶密封垫片，其特征在于，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片主要由以下组分制成：所述炉法炭黑为炭黑N220、N330、N550、N660、N774或N990中的一种或者至少两种的组合。2.根据权利要求1所述的耐高温乙丙橡胶密封垫片，其特征在于，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片由以下组分制成：所述炉法炭黑为炭黑N220、N330、N550、N660、N774或N990中的一种或者至少两种的组合。3.根据权利要求1所述的耐高温乙丙橡胶密封垫片，其特征在于，按照重量份数计，所述耐高温乙丙橡胶密封垫片由以下组分制成：4.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温乙丙橡胶密封垫片，其特征在于，所述耐高温乙丙橡胶选自荷兰DSM的K740、荷兰DSM的K13、日本三井的EPT0045、吉化的0010、吉化的0020或吉化的0030中的一种或者至少两种的组合。5.根据权利要求1或2所述的耐高温乙丙橡胶密封垫片，其特征在于，所述硫化剂选自硫化剂DCP、BIPB或DBPH中的一种或者至少两种的组合；和/或，所述炉法炭黑和喷雾炭黑的重量比为3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：他维成，许炳博，刘忠元，
申请(专利权)人：兰州瑞普科技实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62