本发明属于密封垫圈
技术领域:
,具体涉及一种船舶管路系统用密封垫圈及其制备方法。
背景技术:
:船舶管路系统用非金属垫圈既能实现管路接头的压缩密封,又能保证系统各零部件的机械隔离和相互间的电绝缘。目前船舶管路系统中广泛采用的非金属垫圈材料主要包括丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯及芳纶橡胶。根据CB/Z281-2011标准,目前通用的非金属垫圈材料中,聚四氟乙烯及芳纶橡胶是承压能力最强的,不过二者所能长期承受的最大液体介质压力均不超过4.0MPa。究其原因是,聚四氟乙烯的抗蠕变性能很差,在长期使用过程中会产生非常典型的冷流现象,导致垫圈的明显形变和密封失效。而芳纶橡胶严格来讲并非一种橡胶材料,其主体是芳纶纤维,橡胶所占比重较小,且主要起黏合剂作用。芳纶橡胶的硬度较大,可以实现高压状态下的短时有效密封,但是在介质压力的持续作用下,由大量纤维形成的孔隙会被高压击穿并引发缓慢渗漏,从而降低垫圈的使役寿命和电绝缘性能。伴随着人类水下考察、海底勘探开发、打捞、救援等任务等级的提升,潜水器或潜艇等水下海工装备的常规下潜深度会进一步增加。另一方面,水面船舶舰艇的大型化,也促使该类海事装备的吃水深度进一步增加。这两方面的变化势必会引起管路液体介质压力的升高,并对管路系统用密封垫圈的液体介质承压能力提出了更高的要求。技术实现要素:本发明的目的是提供一种船舶管路系统用密封垫圈及其制备方法,该密封垫圈具有良好的密封效果和电绝缘性能。本发明首先提供一种船舶管路系统用密封垫圈,该密封垫圈按照重量份数计,包括如下组分:优选的是,所述密封垫圈为矩形圈、O型圈、梯形圈或T型圈。本发明还提供一种船舶管路系统用密封垫圈的制备方法,该方法包括:将氟橡胶F26、氟橡胶F246、酚醛树脂粉末、芳纶浆粕、硫化剂和硫化促进剂加入到开炼机中,经塑炼薄通后获得混炼胶,将混炼胶放入到模具中,经两段硫化,得到密封垫圈。优选的是,所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。优选的是,所述的硫化促进剂为硬脂酸钠。优选的是,所述的两段硫化工艺中,第一段硫化的温度为150-170℃,时间为15-25分钟;所述的第二段硫化的温度为240-260℃,时间为10-14小时。本发明的有益效果本发明首先提供一种船舶管路系统用密封垫圈,该密封垫圈按照重量份数计,包括100份氟橡胶F26、100~200份氟橡胶F246、5~15份酚醛树脂、0.5~1份芳纶浆粕,其中氟橡胶F26和氟橡胶F246为密封垫圈的基体材料,酚醛树脂粉末助剂主要用于提高基体材料的硬度,由于氟橡胶自身的较高硬度,本发明的密封垫圈可以获得可承受高达7.5MPa的液态介质压力,本发明还包括芳纶浆粕,芳纶浆粕主要作为骨架,提高垫圈材料的强度,在提高橡胶强度和抗蠕变性能的同时,不会产生大量孔隙击穿并引发渗漏和电绝缘失效,使得本发明的密封垫圈具有良好的电绝缘性能。本发明还提供一种船舶管路系统用密封垫圈的制备方法,该制备方法工艺简单、原料易得,制备得到的密封垫圈具有良好的密封效果和电绝缘性能,可满足船舶管路系统的使用要求。具体实施方式本发明首先提供一种船舶管路系统用密封垫圈,该密封垫圈按照重量份数计,包括如下组分:按照本发明,所述密封垫圈的形状没有特殊限制,优选为矩形圈、O型圈、梯形圈或T型圈。本发明还提供一种船舶管路系统用密封垫圈的制备方法,该方法包括:将氟橡胶F26、氟橡胶F246、酚醛树脂粉末、芳纶浆粕、硫化剂和硫化促进剂加入到开炼机中,经塑炼薄通后获得混炼胶,将混炼胶放入到模具中,经两段硫化,得到密封垫圈。按照本发明,所述的硫化剂没有特殊限制,采用本领域常用的硫化剂即可,优选为过氧化二异丙苯(DCP),所述的硫化剂的添加量优选为氟橡胶F26质量的0.5%。按照本发明,所述的硫化促进剂没有特殊限制,采用本领域常用的硫化促进剂即可,优选为硬脂酸钠,所述的硫化促进剂的添加量优选为氟橡胶F26质量的1%。按照本发明,所述的将氟橡胶F26、氟橡胶F246、酚醛树脂粉末、芳纶浆粕、硫化剂和硫化促进剂加入到开炼机中经过塑炼薄通后获得混炼胶,所述的温度优选为室温,时间没有特殊限制,按照本领域公知的时间即可。按照本发明,所述的两段硫化工艺中,第一段硫化的温度为150-170℃,优选为160℃,时间为15-25分钟,优选为20分钟;所述的第二段硫化的温度为240-260℃,优选为250℃,时间为10-14小时,优选为12小时。本发明的密封垫圈是以氟橡胶F26、氟橡胶F246、酚醛树脂粉末和芳纶浆粕为主要材料,其中,F26与F246橡胶为垫圈的基体材料,酚醛树脂粉末助剂主要用于提高基体材料的硬度,氟橡胶自身的较高硬度,可以获得可承受高达7.5MPa的液态介质压力,本发明还包括芳纶浆粕,芳纶浆粕主要作为骨架,提高垫圈材料的强度,在提高橡胶强度和抗蠕变性能的同时,不会产生大量孔隙击穿并引发渗漏和电绝缘失效,使得本发明的密封垫圈具有良好的电绝缘性能。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明,实施例中涉及到的原料均为商购获得。实施例1称取100克氟橡胶F26、100克氟橡胶F246、10克酚醛树脂粉末、0.5克芳纶浆粕、0.5克过氧化二异丙苯(DCP)、1克硬脂酸钠,将入到开炼机中经塑炼薄通后获得混炼胶,然后将混炼胶放入到O型圈模具中,经两段硫化,所述的第一段硫化温度为160℃,硫化时间为20分钟,第二段硫化温度为250℃,硫化时间为12小时,获得O型圈产品。将实施例1得到的产品在7.5MPa压力下用水作为密封介质,对产品进行静压力测试,密封介质为水,并使用高阻计测量水压测试产品的绝缘电阻,实验结果如表1所示。实施例2称取100克氟橡胶F26、200克氟橡胶F246、5克酚醛树脂粉末、0.5克芳纶浆粕、0.5克过氧化二异丙苯(DCP)、1克硬脂酸钠,将入到开炼机中经塑炼薄通后获得混炼胶,然后将混炼胶放入到O型圈模具中,经两段硫化,所述的第一段硫化温度为160℃,硫化时间为20分钟,第二段硫化温度为250℃,硫化时间为12小时,获得O型圈产品。将实施例2得到的产品在7.5MPa压力下用水作为密封介质,对产品进行静压力测试,密封介质为水,并使用高阻计测量水压测试产品的绝缘电阻,实验结果如表1所示。实施例3称取100克氟橡胶F26、100克氟橡胶F246、15克酚醛树脂粉末、1克芳纶浆粕、0.5克过氧化二异丙苯(DCP)、1克硬脂酸钠,将入到开炼机中经塑炼薄通后获得混炼胶。然后将混炼胶放入到矩型圈模具中,经两段硫化,所述的第一段硫化温度为160℃,硫化时间为20分钟,第二段硫化温度为250℃,硫化时间为12小时,获得O型圈产品。将实施例3得到的产品在7.5MPa压力下用水作为密封介质,对产品进行静压力测试,密封介质为水,并使用高阻计测量水压测试产品的绝缘电阻,实验结果如表1所示。实施例4称取100克氟橡胶F26、200克氟橡胶F246、15克酚醛树脂粉末、0.5克芳纶浆粕、0.5克过氧化二异丙苯(DCP)、1克硬脂酸钠,将入到开炼机中经塑炼薄通后获得混炼胶。然后将混炼胶放入到矩型圈模具中,经两段硫化,所述的第一段硫化温度为160℃,硫化时间为20分钟,第二段硫化温度为250℃,硫化时间为12小时,获得O型圈产品。将实施例4得到的产品在7.5MPa压力下用水作为密封介质,对产品进行静压力测试,密封介质为水,并使用高阻计测量水压测试产品的绝缘电阻,实验结果如表1所示。表1实施例密封性能(7.5MPa水压)绝缘电阻实施例1不泄露>200MΩ实施例2不泄露>200MΩ实施例3不泄露>200MΩ实施例4不泄露>200MΩ当前第1页1 2 3