一种丁腈橡胶-金属复合密封材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丁腈橡胶‑金属复合密封材料及其制备方法。其配方中原料质量份数分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯300~700份，补强剂30~50份，防老剂3~5份，促进剂1~3份，硫化剂1~8份，增塑剂3~15份，发泡剂3~15份，发泡助剂5~10份。与目前国内常见的密封材料相比，本发明专利技术中所提供的丁腈橡胶‑金属复合密封材料，在配方中加入了白炭黑、酚醛树脂等补强剂，因其优越的稳定性与补强性，使橡胶密封材料具有高强度，高耐磨等特点，能够有效地增强其物理机械性能。原料成本低廉，发泡工艺简单，密封材料与底板间黏结牢固，便于大规模生产，将其实现产业化，可以有力的冲击国外企业在该领域的垄断，具有广阔的市场前景。

A NBR-metal composite sealing material and its preparation method

The invention discloses a nitrile butadiene rubber metal composite sealing material and a preparation method thereof. The mass fractions of raw materials in the formula are: 100 copies of NBR, 300-700 copies of butyl acetate, 30-50 copies of reinforcing agent, 3-5 copies of antioxidant, 1-3 copies of accelerator, 1-8 copies of vulcanizing agent, 3-15 copies of plasticizer, 3-15 copies of foaming agent and 5-10 copies of foaming agent. Compared with the common sealing materials in China, the NBR-metal composite sealing material provided by the invention adds reinforcing agents such as white carbon black and phenolic resin to the formula. Because of its superior stability and reinforcing property, the rubber sealing material has the characteristics of high strength and high wear resistance, and can effectively enhance its physical and mechanical properties. The cost of raw materials is low, the foaming process is simple, the bond between sealing material and bottom plate is firm, which is convenient for large-scale production and industrialization. It can strongly impact the monopoly of foreign enterprises in this field, and has broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种丁腈橡胶-金属复合密封材料及其制备方法
本专利技术属于密封材料
，特别涉及一种丁腈橡胶-金属复合密封材料及其制备方法。
技术介绍
丁腈橡胶具有优良的耐油性、耐磨性、气密性，因其物理机械性能良好的特点，丁腈橡胶常被应用于各类耐油模压制品中。与传统的密封材料相比，本专利申请所提供的丁腈橡胶-金属复合密封材料，在配方中加入了白炭黑、酚醛树脂等填料，因其优越的稳定性与补强性，使橡胶密封材料具有高强度，高耐磨等特点，可以有效地增强其物理机械性能。目前，日本、美国在丁腈橡胶-金属密封材料领域的发展领先于我国。因此，制备出一种高强度丁腈橡胶-金属复合密封材料，并将其实现产业化，可以有力的冲击国外企业在该领域的垄断，并具有广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种丁腈橡胶-金属复合密封材料及其制备方法。一种丁腈橡胶-金属复合密封材料，其配方中原料质量份数分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯300~700份，补强剂30~50份，防老剂3~5份，促进剂1~3份，硫化剂1~8份，增塑剂3~15份，发泡剂3~15份，发泡助剂5~10份。所述补强剂是但不限于炭黑、白炭黑、酚醛树脂、氧化锌和聚氯乙烯树脂中的一种或多种。所述防老剂是但不限于胺类防老剂、酮胺类防老剂和对苯二胺类防老剂中的一种或多种。所述促进剂是但不限于秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂、黄原酸盐类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的一种或多种。所述硫化剂是但不限于有机过氧化物、不溶性硫磺中、胺类化合物和树脂硫化剂中的一种或多种。所述增塑剂是但不限于邻苯二甲酸酯类增塑剂、脂肪酸酯类增塑剂和环氧酯类增塑剂中的一种或多种。所述发泡剂是但不限于有机发泡剂、无机发泡剂和微球发泡剂中的一种或多种。所述发泡助剂是但不限于尿素类发泡助剂、磷酸酯类发泡助剂和有机酸类发泡助剂中的一种或多种。制备上述丁腈橡胶-金属复合密封材料的具体步骤为：(1)将丁腈橡胶与乙酸丁酯按配方中的比例共混持续搅拌，待丁腈橡胶全部溶解后，将所得胶浆与配方中的补强剂、防老剂、促进剂、硫化剂、增塑剂一起装入球磨罐，在行星式球磨机中研磨8小时，所得产物取出后置于容器中，加入配方中的发泡剂和发泡助剂持续搅拌，充分混合，制得胶料。(2)分别用丙酮、乙醇擦拭金属板，清洗掉其表面的灰尘和污渍，待金属板晾干后，在其表面浸涂底涂凯姆洛克胶，并于烘箱中120℃下处理10分钟，获得备用金属板。(3)将步骤(1)制得的胶料涂覆于步骤(2)获得的备用金属板上，待胶料完全晾干后，放入烘箱中在130~190℃下硫化20~45min，完成自由发泡，即制得丁腈橡胶-金属复合密封材料。所述金属板是但不限于冷轧板和不锈钢板中的一种。所述涂覆的方法是但不限于喷涂、淋涂、滚涂和浸涂中的一种或多种。与目前国内的技术相比，本专利技术中所使用的原料成本低廉，自由发泡工艺简单，便于大规模生产，加入白炭黑，酚醛树脂等补强剂，能够有效增强橡胶的物理机械性能，所制备的丁腈橡胶-金属复合密封材料具有强度高的特点，耐磨、耐油、耐水性能好，密封材料与底板间黏结牢固，具有广阔的市场前景。附图说明图1为本专利技术实施例2中制得的丁腈橡胶-金属密封材料的扫描电镜照片。图2为本专利技术实施例4中制得的丁腈橡胶-金属密封材料的扫描电镜照片。具体实施方式实施例1：一种丁腈橡胶-金属复合密封材料，其配方中原料质量份数分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯500份，炭黑30份，白炭黑10份，酚醛树脂5份，氧化锌5份，不溶性硫磺HDOT201份，过氧化二异丙苯5份，增塑剂邻苯二甲酸二辛酯8份，防老剂N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺3份，促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份，二硫化二苯并噻唑0.5份，二硫化四甲基秋兰姆0.5份，尿素5份，硬脂酸1份，发泡剂二苯磺酰肼醚(OBSH)8份。(1)将丁腈橡胶与乙酸丁酯按配方中的比例共混持续搅拌，待丁腈橡胶全部溶解后，将所得胶浆与配方中的补强剂、防老剂、促进剂、硫化剂、增塑剂一起装入球磨罐，在行星式球磨机中研磨8小时，所得产物取出后置于容器中，加入配方中的发泡剂和发泡助剂持续搅拌，充分混合，制得胶料。(2)分别用丙酮、乙醇擦拭金属板，清洗掉其表面的灰尘和污渍，待金属板晾干后，在其表面浸涂底涂凯姆洛克胶，并于烘箱中120℃下处理10分钟，获得备用金属板。(3)将步骤(1)制得的胶料淋涂于步骤(2)获得的备用金属板上，待胶料完全晾干后，放入烘箱中160℃硫化30min，即制得丁腈橡胶-金属复合密封材料。实施例2：一种丁腈橡胶-金属复合密封材料，其配方中原料质量份数分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯500份，炭黑30份，白炭黑10份，酚醛树脂5份，氧化锌5份，不溶性硫磺HDOT201份，过氧化二异丙苯5份，增塑剂邻苯二甲酸二辛酯8份，防老剂N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺3份，促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份，二硫化二苯并噻唑0.5份，二硫化四甲基秋兰姆0.5份，尿素5份，硬脂酸1份，发泡剂二苯磺酰肼醚(OBSH)3份，发泡剂偶氮二甲酰胺(ADC)5份。(1)将丁腈橡胶与乙酸丁酯按配方中的比例共混持续搅拌，待丁腈橡胶全部溶解后，将所得胶浆与配方中的补强剂、防老剂、促进剂、硫化剂、增塑剂一起装入球磨罐，在行星式球磨机中研磨8小时，所得产物取出后置于容器中，加入配方中的发泡剂和发泡助剂持续搅拌，充分混合，制得胶料。(2)分别用丙酮、乙醇擦拭金属板，清洗掉其表面的灰尘和污渍，待金属板晾干后，在其表面浸涂底涂凯姆洛克胶，并于烘箱中120℃下处理10分钟，获得备用金属板。(3)将步骤(1)制得的胶料淋涂于步骤(2)获得的备用金属板上，待胶料完全晾干后，放入烘箱中160℃硫化30min，即制得丁腈橡胶-金属复合密封材料。本实施例制得的丁腈橡胶-金属复合密封材料表面完整，泡孔均匀，压缩回弹性能好，耐水耐油、抗撕裂、附着力等物理机械性能均到达国家质量检测标准。具体数据见表1。表1序号实验项目测试条件标准值结果1厚度常温常压0.6/0.8/1.0/1.2mmOK2附着力GB/T9286OK3耐温性250oC，12小时无起泡/脱落OK4耐油170±3oC×70，机油无脱落OK5厚度变化率%150±2oC10W/30汽油/机油浸泡≤5OK6重量变化率%5h，15-30oC放置30min≤4OK7耐液体腐蚀水/防冻液（1：1），100±2oC72h无起泡/脱落OK8抗压溃性扭力20N，220oC×1h压溃面积≤5%OK9气密性腔压0.4-0.45Mpa，水中10min无气泡OK实施例3：一种丁腈橡胶-金属复合密封材料，其配方中原料质量份数组成分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯500份，炭黑30份，白炭黑10份，酚醛树脂5份，氧化锌5份，不溶性硫磺HDOT201份，过氧化二异丙苯5份，增塑剂邻苯二甲酸二辛酯8份，防老剂N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺3份，促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1份，二硫化二苯并噻唑0.5份，二硫化四甲基秋兰姆0.5份，尿素5份，硬脂酸1份，微球发泡剂5份。(1)将丁腈橡胶与乙酸丁酯按配方中的比例共混持续搅拌，待丁腈橡胶全部溶解后，将所得胶浆与配方中的补强剂、防老剂、促进剂、硫化剂、增塑剂一起装入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁腈橡胶‑金属复合密封材料，其特征在于该丁腈橡胶‑金属复合密封材料的配方中原料质量份数分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯300~700份，补强剂30~50份，防老剂3~5份，促进剂1~3份，硫化剂1~8份，增塑剂3~15份，发泡剂3~15份，发泡助剂5~10份；所述补强剂是但不限于炭黑、白炭黑、酚醛树脂、氧化锌和聚氯乙烯树脂中的一种或多种；所述防老剂是但不限于胺类防老剂、酮胺类防老剂和对苯二胺类防老剂中的一种或多种；所述促进剂是但不限于秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂、黄原酸盐类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的一种或多种；所述硫化剂是但不限于有机过氧化物、不溶性硫磺中、胺类化合物和树脂硫化剂中的一种或多种；所述增塑剂是但不限于邻苯二甲酸酯类增塑剂、脂肪酸酯类增塑剂和环氧酯类增塑剂中的一种或多种；所述发泡剂是但不限于有机发泡剂、无机发泡剂和微球发泡剂中的一种或多种；所述发泡助剂是但不限于尿素类发泡助剂、磷酸酯类发泡助剂和有机酸类发泡助剂中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种丁腈橡胶-金属复合密封材料，其特征在于该丁腈橡胶-金属复合密封材料的配方中原料质量份数分别为：丁腈橡胶100份，乙酸丁酯300~700份，补强剂30~50份，防老剂3~5份，促进剂1~3份，硫化剂1~8份，增塑剂3~15份，发泡剂3~15份，发泡助剂5~10份；所述补强剂是但不限于炭黑、白炭黑、酚醛树脂、氧化锌和聚氯乙烯树脂中的一种或多种；所述防老剂是但不限于胺类防老剂、酮胺类防老剂和对苯二胺类防老剂中的一种或多种；所述促进剂是但不限于秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂、黄原酸盐类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的一种或多种；所述硫化剂是但不限于有机过氧化物、不溶性硫磺中、胺类化合物和树脂硫化剂中的一种或多种；所述增塑剂是但不限于邻苯二甲酸酯类增塑剂、脂肪酸酯类增塑剂和环氧酯类增塑剂中的一种或多种；所述发泡剂是但不限于有机发泡剂、无机发泡剂和微球发泡剂中的一种或多种；所述发泡助剂是但不限于尿素类发泡助剂、磷酸酯类发泡助...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓卫星，彭锦雯，白云波，刘远立，唐干，陆绍荣，徐旭，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45