一种高耐磨的机械密封材料及其制备方法

文档序号:9779739来源:国知局
一种高耐磨的机械密封材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械材料技术领域,具体是一种高耐磨的机械密封材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力 和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的 防止流体泄漏的装置。弹力加载机构与辅助密封是金属性纹管的机械密封我们称为金属波 纹管密封。在轻型密封中,还有使用橡胶波纹管作辅助密封的,橡胶波纹管弹力有限,一般 需要辅以弹簧来满足加载弹力。
[0003] 机械密封包括离心栗、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内 外,这样,轴与设备之间存在一个圆周间隙,设备中的介质通过该间隙向外泄漏,如果设备 内压力低于大气压,则空气向设备内泄漏,因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种 类很多,由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点,所以世界上机械密封是这些设备最 主要的轴密封方式。众所周知,机械密封的泄漏量大小主要取决于主密封面的表面粗糙度 和平直度以及密封材料的耐磨性,基于此,本发明提供了一种高耐磨性的机械密封材料,可 以广泛用于机械密封技术领域。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种高耐磨的机械密封材料及其制备方法,制得的材料具 有优异的硬度、弹性、耐磨性、柔韧性和抗老化等特性,可以用作机械密封用材料。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006] 一种高耐磨的机械密封材料,按照重量份计,由以下原料制成:丁苯橡胶20-30份、 丁腈橡胶28-35份、烟胶48-55份、氧化锌3.5-4.5份、活性剂MSP-S 1-1.28份、促进剂PZ 4.5-5.2份、防老剂MB 0.3-0.6份、抗氧剂7361-1.4份、硫磺1.2-1.6份、石蜡油15-18份和炭 黑33-40份。
[0007]作为本发明进一步的方案:按照重量份计,由以下原料制成:丁苯橡胶24-28份、丁 腈橡胶30-32份、烟胶52-55份、氧化锌3.8-4.1份、活性剂MSP-S 1.1-1.2份、促进剂PZ 4.6-4.9份、防老剂MB 0.4-0.5份、抗氧剂7361.1-1.3份、硫磺1.2-1.4份、石蜡油16-18份和炭黑 35-38份。
[0008] 作为本发明进一步的方案:按照重量份计,由以下原料制成:丁苯橡胶26份、丁腈 橡胶31份、烟胶53份、氧化锌3.9份、活性剂MSP-S 1.1份、促进剂PZ 4.8份、防老剂MB 0.45 份、抗氧剂7361.2份、硫磺1.3份、石錯油17份和炭黑36份。
[0009] 所述的高耐磨的机械密封材料的制备方法,包括以下步骤:
[0010] (1)塑炼:将烟胶置于开炼机上薄通塑炼处理至威氏可塑度为0.47-0.50,制得塑 炼烟胶;
[0011] (2)合炼:按比例将步骤(1)的塑炼烟胶、丁苯橡胶以及丁腈橡胶在开炼机上先合 炼,再薄通塑炼两次,然后打三角包三次,形成合炼胶;
[0012] ⑶混炼:按比例将步骤(2)的合炼胶与氧化锌、活性剂MSP-S、促进剂PZ、防老剂 MB、抗氧剂736、石蜡油和炭黑加入到密炼机中,在92-95°C混炼制备混炼胶;
[0013] (4)硫化:将步骤(3)的混炼胶制成胶片,接着将硫磺加入到胶片上,采用模具压制 成型,再进行硫化处理,得到所述的高耐磨的机械密封材料。
[0014] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0015] 本发明采用烟胶与丁苯橡胶、丁腈橡胶并用,使得所述机械密封材料具有较好的 硬度、弹性、耐磨性及柔韧性,而且动负荷下发热少,耐老化性良好,从而使得所述机械密封 材料可以用作机械密封件或机械密封圈;采用氧化锌、活性剂MSP-S共同作为丁苯橡胶和丁 腈橡胶的活化剂,活化剂与促进剂PZ配合形成交联剂,促使硫磺与丁苯橡胶、丁腈橡胶和烟 胶交联;防老剂MB和抗热氧剂736并用,可以提高丁苯橡胶和丁腈橡胶的防老化和抗热氧老 化的性能;石蜡油作为增塑剂和防护剂,一方面可以软化丁苯橡胶和丁腈橡胶以提高机械 密封材料的柔韧性,使得材料易于制造成密封件及密封圈等成品,另一方面可以在机械密 封材料上形成保护层,使得材料免于受损;炭黑作为丁苯橡胶和丁腈橡胶的填料,又具有一 定的补强作用,可以增强机械密封材料的强度和耐磨性;硫磺作为丁苯橡胶、丁腈橡胶和烟 胶的硫化剂,有利于提高密封材料的耐曲挠性、耐磨性和耐寒性。因此,本发明提供的机械 密封材料具有优异的硬度、弹性、耐磨性、柔韧性和抗老化等特性,可以用作机械密封用材 料。
[0016] 采用国家行业标准HG/T2579-94规定的方法对本发明提供的上述机械密封材料的 硬度、拉伸强度、拉伸伸长率和磨耗进行检测分析,经检测,上述机械密封材料的邵氏硬度 为55-68、拉伸强度为16-19MPa、拉伸伸长率为400-480%、磨耗0.29-0.38cm 3/1.61K · m。由 此证明本发明提供的密封材料达到机械密封的标准。
【具体实施方式】
[0017] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述, 显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都 属于本发明保护的范围。
[0018] 实施例1
[0019] 本发明实施例中,一种高耐磨的机械密封材料,按照重量份计,由以下原料制成: 丁苯橡胶20份、丁腈橡胶35份、烟胶48份、氧化锌4.5份、活性剂MSP-S 1份、促进剂PZ 5.2 份、防老剂MB 0.3份、抗氧剂7361.4份、硫磺1.2份、石錯油18份和炭黑33份。
[0020] 所述的高耐磨的机械密封材料的制备方法,包括以下步骤:
[0021 ] (1)塑炼:将烟胶置于开炼机上薄通塑炼处理至威氏可塑度为0.47,制得塑炼烟 胶;
[0022] (2)合炼:按比例将步骤(1)的塑炼烟胶、丁苯橡胶以及丁腈橡胶在开炼机上先合 炼,再薄通塑炼两次,然后打三角包三次,形成合炼胶;
[0023] ⑶混炼:按比例将步骤(2)的合炼胶与氧化锌、活性剂MSP-S、促进剂PZ、防老剂 MB、抗氧剂736、石蜡油和炭黑加入到密炼机中,在92°C混炼制备混炼胶;
[0024] (4)硫化:将步骤(3)的混炼胶制成胶片,接着将硫磺加入到胶片上,采用模具压制 成型,再进行硫化处理,得到所述的高耐磨的机械密封材料。
[0025] 实施例2
[0026] 本发明实施例中,一种高耐磨的机械密封材料,按照重量份计,由以下原料制成: 丁苯橡胶30份、丁腈橡胶28份、烟胶55份、氧化锌3.5份、活性剂MSP-S 1.28份、促进剂PZ 4.5份、防老剂MB 0.6份、抗氧剂7361份、硫磺1.6份、石錯油15份和炭黑40份。
[0027] 所述的高耐磨的机械密封材料的制备方法,包括以下步骤:
[0028] (1)塑炼:将烟胶置于开炼机上薄通塑炼处理至威氏可塑度为0.50,制得塑炼烟 胶;
[0029] (2)合炼:按比例将步骤(1)的塑炼烟胶、丁苯橡胶以及丁腈橡胶在开炼机上先合 炼,再薄通塑炼两次,然后打三角包三次,形成合炼胶;
[0030] ⑶混炼:按比例将步骤(2)的合炼胶与氧化锌、活性剂MSP-S、促进剂PZ、防老剂 MB、抗氧剂736、石蜡油和炭黑加入到密炼机中,在95°C混炼制备混炼胶;
[0031] (4)硫化:将步骤(3)的混炼胶制成胶片,接着将硫磺加入到胶片上,采用模具压制 成型,再进行硫化处理,得到所述的高耐磨的机械密封材料。
[0032] 实施例3
[0033] 本发明实施例中,
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