一种膨润型高密封垫片材料及其制备方法技术

本申请涉及密封材料技术领域，具体公开了一种膨润型高密封垫片材料及其制备方法。材料包含以下重量份的原料：丁腈乳液20

【技术实现步骤摘要】
一种膨润型高密封垫片材料及其制备方法


[0001]本申请涉及密封材料
，更具体地说，它涉及一种膨润型高密封垫片材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]内燃机、工程机械的油、水衬垫密封使用温度要求在150℃范围内，在低面压条件下，保证油、水不渗漏的衬垫材料必须具备压缩率大，回弹率好、抗拉强度高、应力松弛小、耐热老化性好，遇油能湿度膨胀器自密封作用的特性，才能满足现代机械的密封要求。传统的，一般采用软木橡胶板、石棉橡胶板、工业纸版以及石棉乳胶板等，但是，这些材料由于原材料的组合特性，在生产使用过程中都不同程度的存在着油渗漏和环境污染，危害人体健康问题。
[0003]近年来开发的石棉膨润型密封板（简称AT板），虽然在油密封方面有一定突破，但强度低、耐老化性能差、耐腐蚀性强、拆装更换不方便。

技术实现思路

[0004]为了提高密封材料的耐老化性能和密封性能，本申请提供一种膨润型高密封垫片材料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种膨润型高密封垫片材料，采用如下的技术方案：一种膨润型高密封垫片材料，包含以下重量份的原料：丁腈乳液20
‑
35份、天然橡胶乳液10
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20份、吸油树脂40
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60份、混合纤维50
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70份、炭黑7
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12份、填料100
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110份、氧化锌3
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5份、硫磺1
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3份和促进剂1
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5份；所述吸油树脂选自丁苯乳液、丁基乳液、乙苯乳液和丙烯酸酯中的任意一种；所述混合纤维选自聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维中的至少两种。
[0006]通过采用上述技术方案，可制得综合性能优异的高密封垫片材料。丁苯乳液、丁基乳液、乙苯乳液和丙烯酸酯中的任意一种吸油树脂的吸油性相对较好，遇油时可发生膨胀，从而保证密封垫的高密封性；丁腈乳液的加入可弥补吸油树脂遇油后物理性能降低的缺陷，此外，天然橡胶的加入，增加了材料的韧性。吸油树脂、丁腈乳液和天然橡胶相互配合得到的密封垫片材料吸油膨胀好，从而可弥补使用过程中法兰的变形和螺栓扭矩的衰减等因素导致的法兰压力不足而可能引起的泄露，具有优异的密封性能。本申请中，聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维中的至少两种纤维混合得到的混合纤维、炭黑、填料等各种组分相互配合，可得到耐老化性等基本综合性能优异的高密封垫片材料。
[0007]优选的，所述吸油树脂为丁苯乳液。
[0008]进一步优选的，所述丁腈乳液、天然橡胶乳液和丁苯乳液的重量份数之比为（2.7
‑
3.2）：（1
‑
1.5）：（4.7
‑
5.5）。
[0009]再进一步优选，所述丁腈乳液、天然橡胶乳液和丁苯乳液的重量份数之比为2.7:1:5.3。
[0010]通过采用上述技术方案，丁腈乳液、天然橡胶乳液和丁苯乳液的相容性最好，得到的密封垫片的密封性好，专利技术人发现，丁腈乳液、天然橡胶乳液和丁苯乳液按重量份数之比为（2.7
‑
3.2）：（1
‑
1.5）：（4.7
‑
5.5）配合，能提升密封性能，特别是以2.7:1:5.3混合是时，遇油后适度膨胀，密封性达到最优。
[0011]优选的，所述混合纤维由聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维混合得到。
[0012]进一步优选，所述聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维的重量份数之比为（7
‑
10）：（3
‑
7）：（1
‑
5）。
[0013]再进一步优选，聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维的重量份数之比为8:5:2。
[0014]通过采用上述技术方案，聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维相互混合成为混合纤维，混合纤维具有较好的耐高温性能、足够的韧性，耐腐蚀性和耐老化性，且与丁腈乳液、天然橡胶乳液和丁苯乳液等基材的抓附性好，使密封垫片材料具有优异的耐老化性、耐热性和压缩回弹性。
[0015]本申请中，混合纤维的长径比为（35
‑
50）:1。
[0016] 优选的，所述聚砜芳纶纤维的拉伸强度为0.6
‑
0.8GPa，模量为12
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18 GPa，从而可赋予密封垫片优异的回弹性能。
[0017]优选的，所述聚砜芳纶纤维和玻璃纤维使用前需要进行表面处理，所述表面处理包括如下步骤：将聚砜芳纶纤维和玻璃纤维分别在浓度为1%
‑
5%，温度为30
‑
60℃的硅烷偶联液中浸泡1
‑
4h，烘干。
[0018]进一步优选，聚砜芳纶纤维的表面处理包括如下步骤：将聚砜芳纶纤维在浓度为3%
‑
5%，温度为50
‑
60℃的硅烷偶联液中浸泡1
‑
2h，烘干。浸泡时，可向硅烷偶联液加入丙烯酰胺，所述丙烯酰胺的体积占硅烷偶联液体积的10%
‑
20%，且所述丙烯酰胺的浓度为1%
‑
3%。
[0019]进一步优选，玻璃纤维的表面处理包括如下步骤：将玻璃纤维在浓度为1%
‑
3%，温度为50
‑
60℃的硅烷偶联液中浸泡1
‑
2h，烘干。
[0020]优选的，所示硅烷偶联剂选自乙烯基硅烷、氨基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷中的任意一种。进一步优选，本申请优先选用乙烯基硅烷。
[0021]用硅烷偶联方法对聚砜芳纶纤维和玻璃纤维进行表面处理，可令二者的表面粗糙，克服聚砜芳纶纤维和玻璃纤维与其余物质的亲和性差的缺陷，增强与其他物质的亲和性，提高密封垫片的整体性能，从而使制得的密封垫片表面光滑平整、美观。
[0022]本申请中，对聚砜芳纶纤维进行表面处理时，向硅烷偶联液加入丙烯酰胺，可防止后期物料混合过程中，出现破乳现象，有利于体系的均匀分散。
[0023]优选的，所述硫磺和促进剂的重量份数之比为（1.0
‑
1.7）：（1.0
‑
2.5）。
[0024] 进一步优选，所述硫磺和促进剂的重量份数之比为1:1。
[0025]进一步优选，所述促进剂为促进剂CZ和促进剂TMTD，质量比2.5:0.4通过采用上述技术方案，硫磺和促进剂CZ、促进剂TMTD相互配合，在制备密封垫材时胶料具有合适的诱导期和正硫化时间，在保证生产效率的同时具备了较长的安全操作时间，可实现最佳的生产效果，且硫化的耐热耐老化性能较好。
[0026]次外，硫磺还能改善体系的吸油能力，硫磺用量越高，越能促进体系吸油，本申请中硫磺的质量与促进剂的质量比为1:1，密封垫材的吸油能力好的同时，不损害力学性能；
若硫磺的质量与促进剂的质量比大于1，虽然能提高密封垫材的吸油能力，但是也会损害其力学性能。
[0027]优选的，所述炭黑的总表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨润型高密封垫片材料，其特征在于：包含以下重量份的原料：丁腈乳液20
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35份、天然橡胶乳液10
‑
20份、吸油树脂40
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60份、混合纤维50
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70份、炭黑7
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12份、填料100
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110份、氧化锌3
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5份、硫磺1
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3份和促进剂1
‑
5份；所述吸油树脂选自丁苯乳液、丁基乳液、乙苯乳液和丙烯酸酯中的任意一种；所述混合纤维选自聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维中的至少两种。2.根据权利要求1所述的膨润型高密封垫片材料，其特征在于：所述吸油树脂为丁苯乳液。3.根据权利要求2所述的膨润型高密封垫片材料，其特征在于：所述丁腈乳液、天然橡胶乳液和丁苯乳液的重量份数之比为（2.7
‑
3.2）：（1
‑
1.5）：（4.7
‑
5.5）。4.根据权利要求1所述的膨润型高密封垫片材料，其特征在于：所述混合纤维由聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维混合得到。5.根据权利要求1所述的膨润型高密封垫片材料，其特征在于：所述聚砜芳纶纤维、玻璃纤维和植物纤维的重量份数之比为（7
‑
10）：（3
‑
7）：（1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：马琼秀，
申请(专利权)人：成都俊马密封科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：