一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法，包括下列步骤：S1：原料准备；S2：将天然橡胶送入密炼机，在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min，出料；S3：将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；S4：将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，混炼；继续混炼；然后降温加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；S5：压延成型；S6：将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；S7：将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高铁密封件材料
，具体涉及一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物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。橡胶制品由于其具有独特的性能，因此，橡胶是制作密封圈较好的原料。橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件橡胶密封件是密封技术中广泛应用的一类橡胶制品，由于其具有弹性模量小，伸长率高，耐透气性等优点而被广泛适用于安装在各种机械设备上。在工作环境中，机械设备的润滑系统中含有酸碱成分，容易渗透到密封件中，引起密封件的膨胀，影响了密封件的使用寿命，而且，长期恶劣的工作环境，如高温高压等加速了密封件的损坏率，密封件的更换周期短，给企业的连续生产带来了麻烦。但是，目前所使用的橡胶密封材料还存在以下问题：1、拉伸强度较低，力学性能不佳，无法满足高铁密封件等领域的力学性能要求；2、耐老化性能差，弹性较差，压缩永久变形率较高，耐高温性能等较差，综合性能差。基于上述情况，本专利技术提出了一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法，可有效解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法。本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的丁腈橡胶、天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、二异氰酸甲苯酯、抗老化剂、热稳定剂、交联剂，使本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料不仅具有良好的密封性能，且拉伸强度高，具有优异的力学性能；此外，耐老化性能好，使用寿命长。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种高铁密封件的制备方法，包括下列步骤：S1：原料准备：包括以下重量份的原料，丁腈橡胶55～68份、天然橡胶20～26份、苯醚撑硅橡胶9～12份、马来酸酐接枝聚乙烯5～7份、白炭黑4～7份、三氧化二铝0.5～0.8份、氧化锌1～1.4份、二异氰酸甲苯酯0.07～0.09份、抗老化剂2.5～4.5份、热稳定剂2～4份、交联剂2～4份；S2：将天然橡胶送入密炼机，在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；S3：将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；S4：将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为103～108℃的条件下，混炼10～15min；然后在温度为113～118℃的条件下，继续混炼8～12min；然后降温至温度为108～110℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼8～10min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；S5：步骤S4冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；S6：将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；S7：将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤包括准备以下重量份数的原料：丁腈橡胶61份、天然橡胶23份、苯醚撑硅橡胶11份、马来酸酐接枝聚乙烯6份、白炭黑5.5份、三氧化二铝0.65份、氧化锌1.2份、二异氰酸甲苯酯0.08份、抗老化剂3份、热稳定剂3份、交联剂3份。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物中交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的质量之比为1：2.5～3.2。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述抗老化剂为防老剂4010。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述热稳定剂为硬脂酸。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述三氧化二铝为纳米三氧化二铝。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述氧化锌为纳米氧化锌。还公开了一种高铁用密封圈硫化设备，用于生产高铁密封件，包括硫化机；上料机构，所述上料机构包括水平往复运动机构、竖直往复运动机构、抓持组件、料架以及料架顶升机构，所述竖直往复运动机构固设于所述水平往复运动机构的输出端，借助所述水平往复运动机构输出端的运动带动所述竖直往复运动机构在所述料架上方和所述硫化机上方切换，所述抓持组件固设于所述竖直往复运动机构的输出端，借助所述竖直往复运动机构输出端的运动带动所述抓持组件由所述料架上方下移抓取金属骨架或由所述硫化机上方将所述金属骨架放入至所述硫化机的模腔内；所述料架固设于所述料架顶升机构的输出端，借助所述料架顶升机构输出端的运动带动所述料架与所述抓持组件协调动作；上料工装，可将橡胶料一次性放入到所述硫化机的模腔内。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述上料工装包括第一活动板和第二活动板，所述第一活动板上开设有第一通道，所述第二活动板上开设有第二通道，所述第一通道和所述第二通道一一对应；所述第一活动板和所述第二活动板可相对平行滑动，且在二者滑动的过程中，所述第一通道与所述第二通道连通或第一通道、第二通道任一被所述第二活动板或第一活动板遮蔽。本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料主要用做密封材料，如密封圈等，其应用领域不限于密封材料领域，还可用于其他领域。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的丁腈橡胶、天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯、白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、二异氰酸甲苯酯、抗老化剂、热稳定剂、交联剂，使本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料不仅具有良好的密封性能，且拉伸强度高，具有优异的力学性能；此外，耐老化性能好，使用寿命长。本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的苯醚撑硅橡胶，与丁腈橡胶、天然橡胶相互配合，作为复合基体材料，保证了高拉伸强度等良好的力学性能；本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的白炭黑、三氧化二铝，进一步提高了本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料的强度；本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例的二异氰酸甲苯酯，在本专利技术的原料体系中，二异氰酸甲苯酯中的异氰酸基团可与其他组分中的活性基团如羟基、羧基等，发生反应，产生交联，降低产品中的小分子残留，还可提高产品的回弹性能，降低压缩永久变形率，提升产品的耐老化性能(主要是耐油、耐高温析出)。本专利技术的高铁密封件用高强橡胶复合材料的原料中，添加了适当比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁密封件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：/nS1：原料准备：包括以下重量份的原料，丁腈橡胶55～68份、天然橡胶20～26份、苯醚撑硅橡胶9～12份、马来酸酐接枝聚乙烯5～7份、白炭黑4～7份、三氧化二铝0.5～0.8份、氧化锌1～1.4份、二异氰酸甲苯酯0.07～0.09份、抗老化剂2.5～4.5份、热稳定剂2～4份、交联剂2～4份；/nS2：将天然橡胶送入密炼机，在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；/nS3：将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；/nS4：将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为103～108℃的条件下，混炼10～15min；然后在温度为113～118℃的条件下，继续混炼8～12min；然后降温至温度为108～110℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼8～10min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；/nS5：步骤S4冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；/nS6：将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；/nS7：将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高铁密封件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1：原料准备：包括以下重量份的原料，丁腈橡胶55～68份、天然橡胶20～26份、苯醚撑硅橡胶9～12份、马来酸酐接枝聚乙烯5～7份、白炭黑4～7份、三氧化二铝0.5～0.8份、氧化锌1～1.4份、二异氰酸甲苯酯0.07～0.09份、抗老化剂2.5～4.5份、热稳定剂2～4份、交联剂2～4份；
S2：将天然橡胶送入密炼机，在温度为140～150℃的条件下进行素炼10～15min，出料；素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
S3：将丁腈橡胶、经步骤1)素炼后的天然橡胶、苯醚撑硅橡胶、马来酸酐接枝聚乙烯在开炼机进行开炼混合，混炼均匀后，得到混合硅橡胶；
S4：将混合硅橡胶送入密炼机中，加入白炭黑、三氧化二铝、氧化锌、抗老化剂、热稳定剂，在温度为103～108℃的条件下，混炼10～15min；然后在温度为113～118℃的条件下，继续混炼8～12min；然后降温至温度为108～110℃的条件下，加入二异氰酸甲苯酯、交联剂，继续混炼8～10min；然后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
S5：步骤S4冷却后的胶料经压延机，进行压延成型；
S6：将压延成型后的半成品裁切加工形成规则形状的橡胶颗粒；
S7：将橡胶颗粒送入到模具的模腔内，然后经由硫化机硫化后获得密封圈成品。


2.根据权利要求1所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料，其特征在于，所述步骤包括准备以下重量份数的原料：丁腈橡胶61份、天然橡胶23份、苯醚撑硅橡胶11份、马来酸酐接枝聚乙烯6份、白炭黑5.5份、三氧化二铝0.65份、氧化锌1.2份、二异氰酸甲苯酯0.08份、抗老化剂3份、热稳定剂3份、交联剂3份。


3.根据权利要求1所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化锌和橡胶交联剂VP-4L的混合物。


4.根据权利要求3所述的高铁密封件用高强橡胶复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢云州，
申请(专利权)人：浙江翔宇密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33