一种耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料及其制备方法与流程

文档序号:12743033阅读:221来源:国知局

本发明涉及密封圈材料技术领域,尤其涉及一种耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料及其制备方法。



背景技术:

硅橡胶显著的特征是高温稳定性,虽然常温下硅橡胶的强度仅是天然橡胶或某些合成橡胶的一半,但在200℃以上的高温环境下,硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度,且力学性能无明显变化。低温性能硅橡胶的玻璃化温度一般为-70~-50℃,特殊配方可达-100℃,表明其低温性能优异。这对航空、宇航工业的意义重大。耐候性硅橡胶中Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定,在不加任何添加剂的情况下,就具有优良的耐候性。电气性能。硅橡胶具有优异的绝缘性能,耐电晕性和耐电弧性也非常好。物理机械性能。硅橡胶常温下的物理机械性能比通用橡胶差,但在150℃的高温和-50℃的低温下,其物理机械性能优于通用橡胶。耐油及化学试剂性。普通硅橡胶具有中等的耐油、耐溶剂性能。气体透过性能。室温下硅橡胶对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性比天然橡胶高出30-50倍;

其中甲基乙烯基硅橡胶简称乙烯基硅橡胶,此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链,故比甲基硅橡胶容易硫化,使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用,并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较,可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进,低的压缩变形反映了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性,这乃是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好,操作方便,可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑,是较常用的一种硅橡胶。但是传统硅橡胶多含有有毒性的增塑剂,环保性差,且易老化,使用寿命短。



技术实现要素:

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料,它是由下述重量份的原料组成的:

丙酸钙1-2、正硅酸乙酯8-10、六甲基环三硅氧烷0.3-1、甲基乙烯基硅橡胶100-130、饱和十八碳酰胺0.7-1、十溴联苯醚1-2、促进剂CPB1-2、防老剂D2-3、硫磺0.9-1、苯乙烯4-6、过氧化二异丙苯0.01-0.02、氯化石蜡10-13、苄基三苯基氯化膦0.7-1、四丁基溴化铵0.3-1、羧甲基纤维素1-2、聚氧化丙烯二醇4-6、松香2-3、硅藻土17-20、尼龙酸甲酯6-7、硅烷偶联剂kh5700.8-2、甲酰胺0.7-1。

一种所述的耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取上述羧甲基纤维素,加入到其重量17-20倍的去离子水中,搅拌均匀,得纤维素溶液;

(2)将上述苄基三苯基氯化膦加入到其重量14-20倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得醇分散液;

(3)将上述正硅酸乙酯加入到其重量18-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述醇分散液,升高温度为57-60℃,保温搅拌4-10分钟,滴加苏打,调节pH为10-11,升高温度为70-78℃,保温搅拌1-2小时,加入上述甲酰胺,超声7-10分钟,得改性硅凝胶;

(4)将上述聚氧化丙烯二醇送入到90-97℃的水浴中,保温搅拌20-30分钟,加入上述松香,继续保温搅拌10-15分钟,出料,加入上述六甲基环三硅氧烷,搅拌至常温,得改性松香;

(5)将上述硅藻土、饱和十八碳酰胺混合,加入到混合料重量3-5倍的去离子水中,在70-80℃下保温搅拌30-40分钟,得酰胺分散液;

(6)将上述纤维素溶液、改性硅凝胶、改性松香、酰胺分散液混合,600-700转/分搅拌29-40分钟,过滤,将沉淀加入到其重量5-7倍的无水乙醇中,加入上述硅烷偶联剂kh570,在60-70℃下保温搅拌1-2小时,过滤,将沉淀水洗3-4次,在60-70℃下真空干燥1-2小时,得改性填料;

(7)将上述改性填料、苯乙烯、甲基乙烯基硅橡胶混合,在120-180℃下热处理10-20分钟,加入除了促进剂CPB、硫磺以外的各原料,继续保温混炼20-30分钟,冷却至室温,送入开炼机,加入剩余各原料,于150-200℃的温度下模压硫化成型,即得。

本发明的优点是:

本发明采用正硅酸乙酯作为前驱体,制得改性硅凝胶,不仅有效的改善了填料在尼龙中的分散性,还提高了成品的强度和抗冲击强度,本发明的橡胶材料具有很好的硬度和耐老化性能,耐腐蚀性好,使用寿命长,综合性能优越。

具体实施方式

一种耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料,它是由下述重量份的原料组成的:

丙酸钙1、正硅酸乙酯8、六甲基环三硅氧烷0.3、甲基乙烯基硅橡胶100、饱和十八碳酰胺0.7、十溴联苯醚1、促进剂CPB1、防老剂D2、硫磺0.9、苯乙烯4、过氧化二异丙苯0.01、氯化石蜡10、苄基三苯基氯化膦0.7、四丁基溴化铵0.3、羧甲基纤维素1、聚氧化丙烯二醇4、松香2、硅藻土17、尼龙酸甲酯6、硅烷偶联剂kh5700.8、甲酰胺0.7。

一种所述的耐老化呼吸器用绝缘密封圈材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取上述羧甲基纤维素,加入到其重量17倍的去离子水中,搅拌均匀,得纤维素溶液;

(2)将上述苄基三苯基氯化膦加入到其重量14倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得醇分散液;

(3)将上述正硅酸乙酯加入到其重量18倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述醇分散液,升高温度为57℃,保温搅拌4分钟,滴加苏打,调节pH为10,升高温度为70℃,保温搅拌1小时,加入上述甲酰胺,超声7分钟,得改性硅凝胶;

(4)将上述聚氧化丙烯二醇送入到90℃的水浴中,保温搅拌20分钟,加入上述松香,继续保温搅拌10分钟,出料,加入上述六甲基环三硅氧烷,搅拌至常温,得改性松香;

(5)将上述硅藻土、饱和十八碳酰胺混合,加入到混合料重量3倍的去离子水中,在70℃下保温搅拌30分钟,得酰胺分散液;

(6)将上述纤维素溶液、改性硅凝胶、改性松香、酰胺分散液混合,600转/分搅拌29分钟,过滤,将沉淀加入到其重量5倍的无水乙醇中,加入上述硅烷偶联剂kh570,在60℃下保温搅拌1小时,过滤,将沉淀水洗3次,在60℃下真空干燥1小时,得改性填料;

(7)将上述改性填料、苯乙烯、甲基乙烯基硅橡胶混合,在120℃下热处理10分钟,加入除了促进剂CPB、硫磺以外的各原料,继续保温混炼20分钟,冷却至室温,送入开炼机,加入剩余各原料,于150℃的温度下模压硫化成型,即得。

性能测试:

断裂伸长率:510%;

抗张强度:7.9N/mm2;

老化后抗张强度保留率(120℃、170h):79%;

老化后断裂伸长保留率(120℃、170h):84%。

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