一种风洞用大型密封圈胶料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种风洞用大型密封圈胶料及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。所述胶料的制备原料包括：三元乙丙橡胶、氯丁胶、快压出炭黑、轻钙、强威粉、硫酸钡、白炭黑、硅烷偶联剂、增塑剂、活性剂、促进剂和硫磺。本发明专利技术采用氯丁胶和三元乙丙橡胶作为胶料基体，并添加多种补强填充剂以及增塑剂、活性剂、促进剂和硫化助剂，改善了胶料的耐高低温性能和耐水性，提高了胶料的硬度和耐磨、抗拉伸性能，大幅增加了风洞用大型密封圈在恶劣环境下的疲劳寿命，本发明专利技术的制备方法简单高效，得到的胶料具有良好的塑性和可加工性。

A large sealing ring compound for wind tunnel and its preparation method

The invention provides a large sealing ring rubber material for wind tunnel and a preparation method thereof, belonging to the technical field of rubber material. The raw materials for the preparation of the rubber material include: EPDM rubber, neoprene rubber, fast pressing carbon black, light calcium, Qiangwei powder, barium sulfate, white carbon black, silane coupling agent, plasticizer, active agent, accelerator and sulfur. The invention adopts chloroprene rubber and EPDM rubber as the rubber matrix, and adds a variety of reinforcing fillers, plasticizers, activators, accelerators and vulcanizing AIDS, improves the high and low temperature resistance and water resistance of the rubber, improves the hardness, wear resistance and tensile resistance of the rubber, greatly increases the fatigue life of the large sealing ring used in the wind tunnel under the adverse environment The preparation method is simple and efficient, and the rubber material has good plasticity and processability.

【技术实现步骤摘要】
一种风洞用大型密封圈胶料及其制备方法
本专利技术涉及橡胶材料
，特别涉及一种风洞用大型密封圈胶料及其制备方法。
技术介绍
风洞是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器体周围气体的流动情况，并可量度气流对飞行器的作用效果以及观察其物理变化的一种管道状实验设备，风洞是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。随着我国航空航天技术的快速发展，更多类型的风洞已投入了建设，比如高超音速风洞，低温风洞，加热风洞等，甚至一个风洞还要满足具有高低温调变的多种测试需求。例如，在哈尔滨筹建的一大型风洞，设计的洞体主体架构由水泥预制板拼接组成，预制板间隙采用密封圈密封，但是密封圈的使用环境温度的变化为-50～50℃，环境高、低温变化较大，且风洞内部会有冷凝水产生，对密封圈的长期密封性能要求很高。由于大型风洞主体的构造需求，水泥预制板的拼接会存在8°、21°、90°、136°、158°、180°等多个夹角，故要求制备密封圈采用的橡胶胶料具有良好的加工性能，可加工成多种形状的密封圈制件用来填充水泥预制板间的夹角；并且风洞建成后，密封圈橡胶制件需要具备长久的耐高低温、抗环境老化的特性，还需要具备优异的机械性能，以满足风洞工作状态及水泥板缝隙的各种拉扯挤压变化。为满足上述各种条件，结合国内外风洞总体设计要求，研究人员专项进行了风洞用大型密封圈胶料的研发。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种风洞用大型密封圈胶料及其制备方法，本专利技术提供的密封圈胶料具备良好的耐候性、机械性、热塑性和工艺加工性，胶料制件可长期在高低温交替和外力反复应变的环境中使用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种风洞用大型密封圈胶料，按重量计，制备原料包括以下组分：优选的，所述三元乙丙橡胶为EPDM6250、EPDM4551A和EPDM4045的混合物，所述混合物中EPDM6250、EPDM4551A和EPDM4045的质量比为60～70:40～50:20～30。优选的，所述氯丁胶包括CR121、CR232和CR244中的至少一种。优选的，所述增塑剂包括石蜡油、邻二丁酯和PE蜡；所述石蜡油、邻二丁酯和PE蜡的质量比为35～45:10～20:5～10。优选的，所述活性剂包括硬脂酸、氧化锌和氧化镁；所述硬脂酸、氧化锌和氧化镁的质量比为2.5～5：10～20：4～10。优选的，所述促进剂包括促进剂CZ、促进剂M、促进剂TT和促进剂BZ；所述促进剂CZ、促进剂M、促进剂TT和促进剂BZ的质量比为1.5～3:1.5～3:0.7～1.5:2.5～5。本专利技术提供了上述技术方案所述风洞用大型密封圈胶料的制备方法，包括如下步骤：(1)将三元乙丙橡胶和氯丁胶混合，得到生胶；(2)将快压出炭黑、轻钙、强威粉、硫酸钡、白炭黑、硅烷偶联剂和增塑剂加入到所述生胶中进行第一密炼，得到混合生胶；(3)将活性剂、促进剂和硫磺加入到所述混合生胶中进行第二密炼，得到风洞用大型密封圈胶料。优选的，步骤(1)中所述混合具体为：将三元乙丙橡胶和氯丁胶分别薄通3～10遍后混合，将混合料在15～25℃密炼3～5min，然后薄通4～6遍得到生胶；所述薄通的辊距＜0.5mm。优选的，步骤(2)中所述第一密炼的温度为15～25℃，时间为3～15min。优选的，步骤(3)中所述第二密炼的温度为15～25℃，时间为3～15min。有益效果：本专利技术提供了一种风洞用大型密封圈胶料，制备原料包括以下组分：三元乙丙橡胶、氯丁胶、快压出炭黑、轻钙、强威粉、硫酸钡、白炭黑、硅烷偶联剂、增塑剂、活性剂、促进剂和硫磺。本专利技术采用氯丁胶和三元乙丙橡胶作为胶料基体，并添加多种补强填充剂以及增塑剂、活性剂、促进剂和硫化助剂，改善了胶料的耐高低温性能和耐水性，提高了胶料的硬度和耐磨、抗拉伸性能，大幅增加了风洞用大型密封圈的疲劳寿命。本专利技术提供的风洞用大型密封圈胶料的制备方法简单高效，制备过程中减少了毒副作用和环境污染，得到的胶料具有良好的机械性能和工艺性能，利于胶料再次加工成型。实施例结果表明，本专利技术制备的风洞用大型密封圈胶料的脆性温度≤-50℃，硬度(邵A)为50～75，拉伸强度≥15MPa，扯断伸长率≥425％，扯断永久变形≤10％，具有良好的耐候性和机械性能，高低温环境下不易老化，10万次交变载荷不被破坏。具体实施方式本专利技术提供了一种风洞用大型密封圈胶料，按重量计，制备原料包括以下组分：如无特殊说明，本专利技术对上述制备原料的来源均无特殊要求，采用本领域技术人员熟知的原料即可。以重量份数计，本专利技术所述密封圈胶料的制备原料包括三元乙丙橡胶120～150份，优选为130～140份，更优选为135份。在本专利技术中，所述三元乙丙橡胶优选为EPDM6250、EPDM4551A和EPDM4045的混合物，所述混合物中EPDM6250、EPDM4551A和EPDM4045的质量比优选为60～70:40～50:20～30，更优选为65:45:25。在本专利技术中，三元乙丙橡胶具有较低的密度、良好的耐热和耐臭氧老化、耐腐蚀、耐寒、耐热水蒸气侵蚀的特性，可填充大量辅料而不影响性能；本专利技术采用三种三元乙丙橡胶共混，EPDM6250可进一步提高胶料的拉伸强度，EPDM4551A可进一步增加胶料的加工工艺性，EPDM4045可进一步提高胶料的耐寒性。以三元乙丙橡胶的重量为基准，本专利技术所述密封圈胶料的制备原料包括氯丁胶100～120份，优选为105～115份，更优选为110份。在本专利技术中，所述氯丁胶优选包括CR121、CR232和CR244中的至少一种。在本专利技术中，所述氯丁胶能够弥补三元乙丙橡胶粘接强度差的缺陷，使胶料具备一定的黏性，便于和其他材质进行复合，提高了胶料的抗拉伸性能。以三元乙丙橡胶的重量为基准，本专利技术所述密封圈胶料的制备原料包括快压出炭黑130～140份，优选为135份。在本专利技术中，所述快压出炭黑的粒子表面光滑，能赋予胶料以较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出物表面光滑，同时提高胶料的耐磨性。以三元乙丙橡胶的重量为基准，本专利技术所述密封圈胶料的制备原料包括轻钙80～90份，优选为85份。在本专利技术中，所述轻钙又称沉淀碳酸钙，用于橡胶填料，是一种碱性无机促进剂，吸湿性强；在本专利技术中，所述轻钙的相对密度优选为2.2～2.4。以三元乙丙橡胶的重量为基准，本专利技术所述密封圈胶料的制备原料包括强威粉35～45份，优选为40份。本专利技术所述强威粉的325目筛余物优选＜2.5％，DPG吸着率优选为4～10％，更优选为6～8％，pH值优选为5.0～8.0，更优选为6.5，沉降体积优选为不小于4.0％。在本专利技术中，强威粉属半补强类矿物填充剂，使胶料加工容易，压出物表面光滑，提高胶料的粘度，增大胶料的挺性，减少胶料的收缩率，提高胶料的拉伸强度、定伸应力、硬度，改善耐磨性、耐水性、耐化学品性。...

【技术保护点】
1.一种风洞用大型密封圈胶料，其特征在于，按重量计，制备原料包括以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种风洞用大型密封圈胶料，其特征在于，按重量计，制备原料包括以下组分：





2.根据权利要求1所述的密封圈胶料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为EPDM6250、EPDM4551A和EPDM4045的混合物，所述混合物中EPDM6250、EPDM4551A和EPDM4045的质量比为60～70:40～50:20～30。


3.根据权利要求1所述的密封圈胶料，其特征在于，所述氯丁胶包括CR121、CR232和CR244中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的密封圈胶料，其特征在于，所述增塑剂包括石蜡油、邻二丁酯和PE蜡；所述石蜡油、邻二丁酯和PE蜡的质量比为35～45:10～20:5～10。


5.根据权利要求1所述的密封圈胶料，其特征在于，所述活性剂包括硬脂酸、氧化锌和氧化镁；所述硬脂酸、氧化锌和氧化镁的质量比为2.5～5：10～20：4～10。


6.根据权利要求1所述的密封圈胶料，其特征在于，所述促进剂包括促进剂CZ、促进剂M、促进剂TT和促进剂BZ；...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玉华，刘娜，赵聪聪，姜子凡，
申请(专利权)人：青岛颐科橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37