一种高回弹性橡胶密封圈的制备方法与流程

本发明涉及橡胶密封圈领域，更具体地说，涉及一种高回弹性橡胶密封圈的制备方法。

背景技术：

密封圈材料的选择对其密封性能和使用寿命有着重要意义。材料的性能直接影响密封圈的使用性能。密封圈需要具有以下良好良好性能：富有弹性和回弹性；适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等；性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小；易加工成型，并能保持精密的尺寸；不腐蚀接触面，不污染介质等。满足上述要求的最适合而且最常用的材料是橡胶，所以密封圈大多用橡胶材料制成。

弹性和回弹性是密封圈的两项重要指标，二者均影响着密封圈的密封性能，并且，回弹性还关乎着密封圈的使用寿命和密封持久性，当密封圈长时间受载后回弹不足，难以恢复原始形状时，密封圈则难以保持良好的密封效果，容易发生泄露情况。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高回弹性橡胶密封圈的制备方法，它在混炼橡胶时通过添加自调向回弹颗粒，最终得到内部均匀分布有自调向回弹颗粒的橡胶密封圈，在使用时，当本发明受到来自某一方向的外界压力时，通过受压引导棒可以预先感受任一方向上的外界压力，并发生相应的内移，从而触发自转向弹性体进行转动，直至转至与外力方向相对，使自转向弹性体为本发明提供对抗外界压力的反作用力，并且，当外力消失时，通过自身反弹又为本发明提供有效的回弹力，促进本发明进行回弹，快速恢复初始形状。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高回弹性橡胶密封圈的制备方法，包括以下步骤：

s1、对原料生胶进行塑炼，得塑炼橡胶；

s2、将塑炼橡胶、自调向回弹颗粒和多种辅助剂进行充分混炼，混炼温度为100℃-130℃；

s3、将混炼后的橡胶进行模压成型，得到密封圈半成品；

s4、将密封圈半成品在180℃-195℃温度下进行硫化成型，在此过程中，自调向回弹颗粒上的暂封片受热熔化、变形，得具有高回弹性的橡胶密封圈产品。

本发明在混炼橡胶时通过添加自调向回弹颗粒，最终得到内部均匀分布有自调向回弹颗粒的橡胶密封圈，在使用时，当本发明受到来自某一方向的外界压力时，通过受压引导棒可以预先感受任一方向上的外界压力，并发生相应的内移，从而触发自转向弹性体进行转动，直至转至与外力方向相对，使自转向弹性体为本发明提供对抗外界压力的反作用力，并且，当外力消失时，通过自身反弹又为本发明提供有效的回弹力，促进本发明进行回弹，快速恢复初始形状。

进一步的，所述暂封片包括塑料薄片和耐热膜，所述塑料薄片包裹在耐热膜内部，所述塑料薄片采用聚丙烯材料，所述耐热膜采用石墨膜，在硫化成型过程中，塑料薄片受热熔化呈流体，无法维持初始形状，从而导致整个暂封片发生变形，体积缩小，耐热膜的作用是保证塑料流体不易随意流出。

进一步的，所述自调向回弹颗粒包括外弹性壳，所述外弹性壳的内壁固定连接有内柔性层，所述内柔性层的内侧设有自转向弹性体，所述外弹性壳上设有多个均匀分布的受压引导棒。

进一步的，所述自转向弹性体包括空心软球壳，所述空心软球壳的内部设有多个均匀分布的套袋，所述套袋的内部放置有压缩弹簧。

进一步的，所述套袋的上下两端与空心软球壳的内壁之间固定连接有多个均匀分布的限位丝，所述限位丝采用弹性材料制成，所述限位丝在初始状态下呈正常拉直状态，通过限位丝的连接使多个套袋和压缩弹簧可以保持均匀、稳定的放置状态，同时，通过限位丝的弹性性能使其不易对套袋和压缩弹簧的伸缩造成阻碍，使压缩弹簧可以实现正常的压缩和回弹作用。

进一步的，所述受压引导棒包括延伸棒，所述外弹性壳上开设有多个与延伸棒一一对应的穿孔，所述延伸棒位于穿孔的内侧，且延伸棒的两端分别延伸至外弹性壳的内外两侧，所述暂封片位于延伸棒和穿孔内壁之间，且暂封片与延伸棒外端固定连接。

进一步的，所述暂封片采用空心“工”字形状，所述外弹性壳位于暂封片的内侧，且外弹性壳的内外表面与暂封片表面紧密接触，在初始状态下，通过暂封片可以对延伸棒起到限位作用，使延伸棒不易在穿孔中移动，并且，使流体橡胶不易进入外弹性壳的内部，在硫化成型过程中，在高温作用下，暂封片内部的塑料薄片熔化呈流体，形状改变，失去对延伸棒的限位作用，使得延伸棒可以在穿孔的内部自由移动，当本发明受到外界压力时，延伸棒在压力作用下可以沿着穿孔插入外弹性壳的内侧，引发自转向弹性体发生转向，承受外界压力，提高本发明的弹力，并且促进本发明进行回弹。

进一步的，所述延伸棒的内部固定连接有导磁球，所述导磁球位于外弹性壳的内侧，所述空心软球壳的内部固定连接有磁铁，磁铁对导磁球存在磁引力作用，在该作用力下，磁铁可以带动空心软球壳向靠近导磁球的方向转动，直至磁铁正对着导磁球，二者距离最小。

进一步的，所述延伸棒与空心软球壳之间设有一对隔磁环，所述隔磁环的一端固定连接于外弹性壳的内壁上，所述隔磁环远离延伸棒的一端与内柔性层相接触，所述隔磁环采用隔磁材料制成，在初始状态下，一对隔磁环之间相互闭合，对导磁球和磁铁起到隔断作用，即阻隔了二者之间的磁力作用，当某一位置的延伸棒受到外界压力向外弹性壳内部移动时，导磁球会将一对隔磁环向两侧推动，直至从一对隔磁环之间穿过，隔磁环对导磁球失去了隔断作用，在磁引力作用下，磁铁带动空心软球壳向靠近导磁球的方向转动，直至磁铁与导磁球相对，此时，套袋和压缩弹簧也随着空心软球壳的转动，转至与外界压力相对的方向，当外界压力作用在自调向回弹颗粒上时，压缩弹簧可以对外界压力施加反作用力，从而提高本发明的弹性，并且，当外界压力消失时，提高压缩弹簧的弹性恢复可以为本发明提高回弹力，使本发明可以快速恢复初始形状。

进一步的，所述内柔性层上开设有多个与延伸棒一一对应的容纳槽，所述容纳槽的孔径大于延伸棒的最大外圈直径，容纳槽可以方便延伸棒进行合适距离的插入，同时，延伸棒不易进入内柔性层的内侧对空心软球壳造成挤压。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案在混炼橡胶时通过添加自调向回弹颗粒，最终得到内部均匀分布有自调向回弹颗粒的橡胶密封圈，在使用时，当本发明受到来自某一方向的外界压力时，通过受压引导棒可以预先感受任一方向上的外界压力，并发生相应的内移，从而触发自转向弹性体进行转动，直至转至与外力方向相对，使自转向弹性体为本发明提供对抗外界压力的反作用力，并且，当外力消失时，通过自身反弹又为本发明提供有效的回弹力，促进本发明进行回弹，快速恢复初始形状。

(2)暂封片包括塑料薄片和耐热膜，塑料薄片包裹在耐热膜内部，塑料薄片采用聚丙烯材料，耐热膜采用石墨膜，在硫化成型过程中，塑料薄片受热熔化呈流体，无法维持初始形状，从而导致整个暂封片发生变形，体积缩小，耐热膜的作用是保证塑料流体不易随意流出。

(3)自调向回弹颗粒包括外弹性壳，外弹性壳的内壁固定连接有内柔性层，内柔性层的内侧设有自转向弹性体，外弹性壳上设有多个均匀分布的受压引导棒，自转向弹性体包括空心软球壳，空心软球壳的内部设有多个均匀分布的套袋，套袋的内部放置有压缩弹簧，套袋的上下两端与空心软球壳的内壁之间固定连接有多个均匀分布的限位丝，限位丝采用弹性材料制成，限位丝在初始状态下呈正常拉直状态，通过限位丝的连接使多个套袋和压缩弹簧可以保持均匀、稳定的放置状态，同时，通过限位丝的弹性性能使其不易对套袋和压缩弹簧的伸缩造成阻碍，使压缩弹簧可以实现正常的压缩和回弹作用。

(4)在初始状态下，通过暂封片可以对延伸棒起到限位作用，使延伸棒不易在穿孔中移动，并且，使流体橡胶不易进入外弹性壳的内部，在硫化成型过程中，在高温作用下，暂封片内部的塑料薄片熔化呈流体，形状改变，失去对延伸棒的限位作用，使得延伸棒可以在穿孔的内部自由移动，当本发明受到外界压力时，延伸棒在压力作用下可以沿着穿孔插入外弹性壳的内侧，引发自转向弹性体发生转向，承受外界压力，提高本发明的弹力，并且促进本发明进行回弹。

(5)延伸棒的内部固定连接有导磁球，导磁球位于外弹性壳的内侧，空心软球壳的内部固定连接有磁铁，磁铁对导磁球存在磁引力作用，在该作用力下，磁铁可以带动空心软球壳向靠近导磁球的方向转动，直至磁铁正对着导磁球，二者距离最小。

(6)在初始状态下，一对隔磁环之间相互闭合，对导磁球和磁铁起到隔断作用，即阻隔了二者之间的磁力作用，当某一位置的延伸棒受到外界压力向外弹性壳内部移动时，导磁球会将一对隔磁环向两侧推动，直至从一对隔磁环之间穿过，隔磁环对导磁球失去了隔断作用，在磁引力作用下，磁铁带动空心软球壳向靠近导磁球的方向转动，直至磁铁与导磁球相对，此时，套袋和压缩弹簧也随着空心软球壳的转动，转至与外界压力相对的方向，当外界压力作用在自调向回弹颗粒上时，压缩弹簧可以对外界压力施加反作用力，从而提高本发明的弹性，并且，当外界压力消失时，提高压缩弹簧的弹性恢复可以为本发明提高回弹力，使本发明可以快速恢复初始形状。

(7)内柔性层上开设有多个与延伸棒一一对应的容纳槽，容纳槽的孔径大于延伸棒的最大外圈直径，容纳槽可以方便延伸棒进行合适距离的插入，同时，延伸棒不易进入内柔性层的内侧对空心软球壳造成挤压。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的自调向回弹颗粒在初始状态时的正面结构示意图；

图4为图3中a处的结构示意图；

图5为本发明的自调向回弹颗粒在受压时的正面结构示意图；

图6为图5中b处的结构示意图；

图7为本发明的自转向弹性体的顶面结构示意图。

图中标号说明：

1外弹性壳、101穿孔、2内柔性层、201容纳槽、31空心软球壳、32套袋、33压缩弹簧、34限位丝、35磁铁、4受压引导棒、41延伸棒、42导磁球、43隔磁环、5暂封片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1和图2，一种高回弹性橡胶密封圈的制备方法，包括以下步骤：

s1、对原料生胶进行塑炼，得塑炼橡胶；

s2、将塑炼橡胶、自调向回弹颗粒和多种辅助剂进行充分混炼，混炼温度为120℃；

s3、将混炼后的橡胶进行模压成型，得到密封圈半成品；

s4、将密封圈半成品在190℃温度下进行硫化成型，在此过程中，自调向回弹颗粒上的暂封片5受热熔化、变形，得具有高回弹性的橡胶密封圈产品，图2中a表示橡胶，b表示自调向回弹颗粒。

请参阅图3，自调向回弹颗粒包括外弹性壳1，外弹性壳1的内壁固定连接有内柔性层2，内柔性层2的内侧设有自转向弹性体，外弹性壳1上设有多个均匀分布的受压引导棒4。

请参阅图3，自转向弹性体包括空心软球壳31，空心软球壳31的内部设有多个均匀分布的套袋32，套袋32的内部放置有压缩弹簧33，套袋32的上下两端与空心软球壳31的内壁之间固定连接有多个均匀分布的限位丝34，限位丝34采用弹性材料制成，限位丝34在初始状态下呈正常拉直状态，通过限位丝34的连接使多个套袋32和压缩弹簧33可以保持均匀、稳定的放置状态，同时，通过限位丝34的弹性性能使其不易对套袋32和压缩弹簧33的伸缩造成阻碍，使压缩弹簧33可以实现正常的压缩和回弹作用。

请参阅图4，受压引导棒4包括延伸棒41，外弹性壳1上开设有多个与延伸棒41一一对应的穿孔101，延伸棒41位于穿孔101的内侧，且延伸棒41的两端分别延伸至外弹性壳1的内外两侧，暂封片5位于延伸棒41和穿孔101内壁之间，且暂封片5与延伸棒41外端固定连接。

请参阅图4，暂封片5采用空心“工”字形状，外弹性壳1位于暂封片5的内侧，且外弹性壳1的内外表面与暂封片5表面紧密接触，暂封片5包括塑料薄片和耐热膜，塑料薄片包裹在耐热膜内部，塑料薄片采用聚丙烯材料，耐热膜采用石墨膜，请参阅图6，在硫化成型过程中，塑料薄片受热熔化呈流体，无法维持初始形状，从而导致整个暂封片5发生变形，体积缩小，耐热膜的作用是保证塑料流体不易随意流出。在初始状态下，通过暂封片5可以对延伸棒41起到限位作用，使延伸棒41不易在穿孔101中移动，并且，使流体橡胶不易进入外弹性壳1的内部，在硫化成型过程中，在高温作用下，暂封片5内部的塑料薄片熔化呈流体，形状改变，失去对延伸棒41的限位作用，使得延伸棒41可以在穿孔101的内部自由移动，当本发明受到外界压力时，延伸棒41在压力作用下可以沿着穿孔101插入外弹性壳1的内侧，引发自转向弹性体发生转向，承受外界压力，提高本发明的弹力，并且促进本发明进行回弹。

请参阅图4和图6，延伸棒41的内部固定连接有导磁球42，导磁球42位于外弹性壳1的内侧，空心软球壳31的内部固定连接有磁铁35，磁铁35对导磁球42存在磁引力作用，在该作用力下，磁铁35可以带动空心软球壳31向靠近导磁球42的方向转动，直至磁铁35正对着导磁球42，二者距离最小，延伸棒41与空心软球壳31之间设有一对隔磁环43，隔磁环43的一端固定连接于外弹性壳1的内壁上，隔磁环43远离延伸棒41的一端与内柔性层2相接触，隔磁环43采用隔磁材料制成。

在初始状态下，一对隔磁环43之间相互闭合，对导磁球42和磁铁35起到隔断作用，即阻隔了二者之间的磁力作用，当某一位置的延伸棒41受到外界压力向外弹性壳1内部移动时，导磁球42会将一对隔磁环43向两侧推动，直至从一对隔磁环43之间穿过，隔磁环43对导磁球42失去了隔断作用，在磁引力作用下，磁铁35带动空心软球壳31向靠近导磁球42的方向转动，直至磁铁35与导磁球42相对，此时，套袋32和压缩弹簧33也随着空心软球壳31的转动，转至与外界压力相对的方向，当外界压力作用在自调向回弹颗粒上时，压缩弹簧33可以对外界压力施加反作用力，从而提高本发明的弹性，并且，当外界压力消失时，提高压缩弹簧33的弹性恢复可以为本发明提高回弹力，使本发明可以快速恢复初始形状。

内柔性层2上开设有多个与延伸棒41一一对应的容纳槽201，容纳槽201的孔径大于延伸棒41的最大外圈直径，容纳槽201可以方便延伸棒41进行合适距离的插入，同时，延伸棒41不易进入内柔性层2的内侧对空心软球壳31造成挤压。

本发明在混炼橡胶时通过添加自调向回弹颗粒，最终得到内部均匀分布有自调向回弹颗粒的橡胶密封圈，在使用时，当本发明受到来自某一方向的外界压力时，通过受压引导棒4可以预先感受任一方向上的外界压力，并发生相应的内移，从而触发自转向弹性体进行转动，直至转至与外力方向相对，使自转向弹性体为本发明提供对抗外界压力的反作用力，并且，当外力消失时，通过自身反弹又为本发明提供有效的回弹力，促进本发明进行回弹，快速恢复初始形状。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。