一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈的制作方法

文档序号:12793063阅读:205来源:国知局

本发明涉及高性能密封圈制品,属于密封圈制备技术领域,具体涉及一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈。



背景技术:

随着科技的发展和社会日新月异的变化,不论是军用还是民用,越来越多的机械设备不断走进了人们的日常生活,成为人们生产生活中必不可少的装置。然而在很多机械设备中,这些设备的运行都需要在密封的条件下才能正常工作,否则可能会造成外泄和内漏,甚至会有微小灰尘颗粒侵入到机器内部,引起或加剧液压元件的磨损,进一步导致泄漏。因此,密封圈就成了这些密封设备的保护伞。然而,目前市场上的密封圈制备工艺复杂,在弹性、耐油和耐老化性能上都满足不了批量生产的需求。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明公开一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,制备工艺简单,弹性强,耐油耐老化性好,节能环保,工艺简单。

本发明的目的是这样实现的:

一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,其特征在于:包括以下步骤制备而成:

步骤一,原材料混合:将以下材料按重量份混合制成:生胶100份,硬脂酸6份,古马隆5份,异戊二烯8-14份,苯乙烯6-10份,氧化锌3份,丁二烯2份,三氧化锑5份,聚氨酯纤维3-5份,聚酰胺纤维4-8份,防老剂1.5-5份,改性剂1份,炭黑80份;

步骤二,混合材料塑炼:将混合材料通过塑炼机挤压摩擦,降解长链橡胶分子;

步骤三,混合物混炼:将步骤二塑炼后的混合物与配合剂混合,投入炼胶机进行混炼,通过机械搅拌,将混合物与配合剂相互融合得到半成品;

步骤四,混合物硫化:将步骤三中的半成品经硫化工艺硫化,使半成品中的线性分子结构改变,增强密封圈的弹性;

步骤五,修剪成型:将步骤四硫化的密封圈按标准尺寸修剪成型。

步骤一所述防老剂包括防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc,所述防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc的重量份比例为1:2:2:3;所述聚氨酯纤维长度20-25mm,所述聚酰胺纤维25-30mm;所述聚氨酯纤维细度和聚酰胺纤维细度均不大于0.00025旦。

步骤二所述混合材料塑炼过程,塑炼温度范围40-45度。

步骤三所述混合物混炼过程包括:⑴将步骤二中经过塑炼过程的混合物放入炼胶机中,加入配合剂;⑵通过炼胶机的作用将使混合物与配合剂充分搅拌;⑶静置30分钟,使配合剂与混合物充分交联;所述配合剂为白炭黑和氧化镁,重量份为0.5份,所述白炭黑和氧化镁重量份比例为2:1。

步骤四所述混合物硫化过程包括:⑴向步骤三得到的半成品中加入硫化剂,搅拌均匀;⑵搅拌均匀后,对半成品和硫化剂的混合物进行加热;所述加热温度115度;所述硫化剂包括硫磺、促进剂和活化剂,重量份为1.5-4份,所述硫磺、促进剂和活化剂加入比例为5:2:3。

本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:根据本发明公开的配比以及实验步骤所得的一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,具有良好的弹性、耐油性和耐老化性,聚氨酯纤维和聚酰胺纤维的加入改善了密封圈的弹性,硫化的方式使混合物相互交联,而且不添加增塑剂,提高了密封圈的耐油性,四种防老剂的加入又提高了密封圈的耐老化性,而且本发明制备成本低,制备工艺简单,对改善生活水平以及低碳环保具有重要作用,适于推广。

具体实施方式

实施例1

一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,其特征在于:包括以下步骤制备而成:

步骤一,原材料混合:将以下材料按重量份混合制成:生胶100份,硬脂酸6份,古马隆5份,异戊二烯8份,苯乙烯6份,氧化锌3份,丁二烯2份,三氧化锑5份,聚氨酯纤维3份,聚酰胺纤维4份,防老剂3份,改性剂1份,炭黑80份;

步骤二,混合材料塑炼:将混合材料通过塑炼机挤压摩擦,降解长链橡胶分子;

步骤三,混合物混炼:将步骤二塑炼后的混合物与配合剂混合,投入炼胶机进行混炼,通过机械搅拌,将混合物与配合剂相互融合得到半成品;

步骤四,混合物硫化:将步骤三中的半成品经硫化工艺硫化,使半成品中的线性分子结构改变,增强密封圈的弹性;

步骤五,修剪成型:将步骤四硫化的密封圈按标准尺寸修剪成型。

步骤一所述防老剂包括防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc,所述防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc的重量份比例为1:2:2:3;所述聚氨酯纤维长度20mm,所述聚酰胺纤维25mm;所述聚氨酯纤维细度和聚酰胺纤维细度均不大于0.00025旦。

步骤二所述混合材料塑炼过程,塑炼温度范围40度。

步骤三所述混合物混炼过程包括:⑴将步骤二中经过塑炼过程的混合物放入炼胶机中,加入配合剂;⑵通过炼胶机的作用将使混合物与配合剂充分搅拌;⑶静置30分钟,使配合剂与混合物充分交联;所述配合剂为白炭黑和氧化镁,重量份为0.5份,所述白炭黑和氧化镁重量份比例为2:1。

步骤四所述混合物硫化过程包括:⑴向步骤三得到的半成品中加入硫化剂,搅拌均匀;⑵搅拌均匀后,对半成品和硫化剂的混合物进行加热;所述加热温度115度;所述硫化剂包括硫磺、促进剂和活化剂,重量份为2.5份,所述硫磺、促进剂和活化剂加入比例为5:2:3。

本实施例中,弹性大,耐油性强,耐老化性好,与现有技术相比,拉扯伸长率增大了12%,拉伸强度提高16%,回弹率增加13%。

实施例2

一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,其特征在于:包括以下步骤制备而成:

步骤一,原材料混合:将以下材料按重量份混合制成:生胶100份,硬脂酸6份,古马隆5份,异戊二烯10份,苯乙烯8份,氧化锌3份,丁二烯2份,三氧化锑5份,聚氨酯纤维4份,聚酰胺纤维5份,防老剂3份,改性剂1份,炭黑80份;

步骤二,混合材料塑炼:将混合材料通过塑炼机挤压摩擦,降解长链橡胶分子;

步骤三,混合物混炼:将步骤二塑炼后的混合物与配合剂混合,投入炼胶机进行混炼,通过机械搅拌,将混合物与配合剂相互融合得到半成品;

步骤四,混合物硫化:将步骤三中的半成品经硫化工艺硫化,使半成品中的线性分子结构改变,增强密封圈的弹性;

步骤五,修剪成型:将步骤四硫化的密封圈按标准尺寸修剪成型。

步骤一所述防老剂包括防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc,所述防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc的重量份比例为1:2:2:3;所述聚氨酯纤维长度22mm,所述聚酰胺纤维27mm;所述聚氨酯纤维细度和聚酰胺纤维细度均不大于0.00025旦。

步骤二所述混合材料塑炼过程,塑炼温度范围43度。

步骤三所述混合物混炼过程包括:⑴将步骤二中经过塑炼过程的混合物放入炼胶机中,加入配合剂;⑵通过炼胶机的作用将使混合物与配合剂充分搅拌;⑶静置30分钟,使配合剂与混合物充分交联;所述配合剂为白炭黑和氧化镁,重量份为0.5份,所述白炭黑和氧化镁重量份比例为2:1。

步骤四所述混合物硫化过程包括:⑴向步骤三得到的半成品中加入硫化剂,搅拌均匀;⑵搅拌均匀后,对半成品和硫化剂的混合物进行加热;所述加热温度115度;所述硫化剂包括硫磺、促进剂和活化剂,重量份为3份,所述硫磺、促进剂和活化剂加入比例为5:2:3。

本实施例中,拉扯伸长率增大了15%,拉伸强度提高12%,回弹率增加22%。

实施例3

一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,其特征在于:包括以下步骤制备而成:

步骤一,原材料混合:将以下材料按重量份混合制成:生胶100份,硬脂酸6份,古马隆5份,异戊二烯10份,苯乙烯9份,氧化锌3份,丁二烯2份,三氧化锑5份,聚氨酯纤维5份,聚酰胺纤维4份,防老剂4份,改性剂1份,炭黑80份;

步骤二,混合材料塑炼:将混合材料通过塑炼机挤压摩擦,降解长链橡胶分子;

步骤三,混合物混炼:将步骤二塑炼后的混合物与配合剂混合,投入炼胶机进行混炼,通过机械搅拌,将混合物与配合剂相互融合得到半成品;

步骤四,混合物硫化:将步骤三中的半成品经硫化工艺硫化,使半成品中的线性分子结构改变,增强密封圈的弹性;

步骤五,修剪成型:将步骤四硫化的密封圈按标准尺寸修剪成型。

步骤一所述防老剂包括防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc,所述防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc的重量份比例为1:2:2:3;所述聚氨酯纤维长度23mm,所述聚酰胺纤维25mm;所述聚氨酯纤维细度和聚酰胺纤维细度均不大于0.00025旦。

步骤二所述混合材料塑炼过程,塑炼温度范围45度。

步骤三所述混合物混炼过程包括:⑴将步骤二中经过塑炼过程的混合物放入炼胶机中,加入配合剂;⑵通过炼胶机的作用将使混合物与配合剂充分搅拌;⑶静置30分钟,使配合剂与混合物充分交联;所述配合剂为白炭黑和氧化镁,重量份为0.5份,所述白炭黑和氧化镁重量份比例为2:1。

步骤四所述混合物硫化过程包括:⑴向步骤三得到的半成品中加入硫化剂,搅拌均匀;⑵搅拌均匀后,对半成品和硫化剂的混合物进行加热;所述加热温度115度;所述硫化剂包括硫磺、促进剂和活化剂,重量份为1份,所述硫磺、促进剂和活化剂加入比例为5:2:3。

本实施例中,拉扯伸长率增大了17%,拉伸强度提高18%,回弹率增加11%。

实施例4

一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,其特征在于:包括以下步骤制备而成:

步骤一,原材料混合:将以下材料按重量份混合制成:生胶100份,硬脂酸6份,古马隆5份,异戊二烯18份,苯乙烯13份,氧化锌3份,丁二烯2份,三氧化锑5份,聚氨酯纤维3份,聚酰胺纤维2份,防老剂5份,改性剂1份,炭黑80份;

步骤二,混合材料塑炼:将混合材料通过塑炼机挤压摩擦,降解长链橡胶分子;

步骤三,混合物混炼:将步骤二塑炼后的混合物与配合剂混合,投入炼胶机进行混炼,通过机械搅拌,将混合物与配合剂相互融合得到半成品;

步骤四,混合物硫化:将步骤三中的半成品经硫化工艺硫化,使半成品中的线性分子结构改变,增强密封圈的弹性;

步骤五,修剪成型:将步骤四硫化的密封圈按标准尺寸修剪成型。

步骤一所述防老剂包括防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc,所述防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc的重量份比例为1:2:2:3;所述聚氨酯纤维长度18mm,所述聚酰胺纤维20mm;所述聚氨酯纤维细度和聚酰胺纤维细度均不大于0.00025旦。

步骤二所述混合材料塑炼过程,塑炼温度范围45度。

步骤三所述混合物混炼过程包括:⑴将步骤二中经过塑炼过程的混合物放入炼胶机中,加入配合剂;⑵通过炼胶机的作用将使混合物与配合剂充分搅拌;⑶静置30分钟,使配合剂与混合物充分交联;所述配合剂为白炭黑和氧化镁,重量份为0.5份,所述白炭黑和氧化镁重量份比例为2:1。

步骤四所述混合物硫化过程包括:⑴向步骤三得到的半成品中加入硫化剂,搅拌均匀;⑵搅拌均匀后,对半成品和硫化剂的混合物进行加热;所述加热温度115度;所述硫化剂包括硫磺、促进剂和活化剂,重量份为3份,所述硫磺、促进剂和活化剂加入比例为5:2:3。

本实施例中,弹性小,耐油性强,耐老化性好,与现有技术相比,拉扯伸长率降低了7%,拉伸强度降低6%,回弹率增加4%。

耐老化性提高9.2%。

实施例5

一种具备超强弹性、耐油、耐老化的高性能密封圈,其特征在于:包括以下步骤制备而成:

步骤一,原材料混合:将以下材料按重量份混合制成:生胶100份,硬脂酸6份,古马隆5份,异戊二烯4份,苯乙烯6份,氧化锌3份,丁二烯2份,三氧化锑5份,聚氨酯纤维4份,聚酰胺纤维5份,防老剂1份,改性剂1份,炭黑80份;

步骤二,混合材料塑炼:将混合材料通过塑炼机挤压摩擦,降解长链橡胶分子;

步骤三,混合物混炼:将步骤二塑炼后的混合物与配合剂混合,投入炼胶机进行混炼,通过机械搅拌,将混合物与配合剂相互融合得到半成品;

步骤四,混合物硫化:将步骤三中的半成品经硫化工艺硫化,使半成品中的线性分子结构改变,增强密封圈的弹性;

步骤五,修剪成型:将步骤四硫化的密封圈按标准尺寸修剪成型。

步骤一所述防老剂包括防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc,所述防老剂rd、防老剂mb、防老剂dnp和防老剂nbc的重量份比例为1:2:2:3;所述聚氨酯纤维长18mm,所述聚酰胺纤维20mm;所述聚氨酯纤维细度和聚酰胺纤维细度均不大于0.00025旦。

步骤二所述混合材料塑炼过程,塑炼温度范围35度。

步骤三所述混合物混炼过程包括:⑴将步骤二中经过塑炼过程的混合物放入炼胶机中,加入配合剂;⑵通过炼胶机的作用将使混合物与配合剂充分搅拌;⑶静置30分钟,使配合剂与混合物充分交联;所述配合剂为白炭黑和氧化镁,重量份为0.5份,所述白炭黑和氧化镁重量份比例为2:1。

步骤四所述混合物硫化过程包括:⑴向步骤三得到的半成品中加入硫化剂,搅拌均匀;⑵搅拌均匀后,对半成品和硫化剂的混合物进行加热;所述加热温度115度;所述硫化剂包括硫磺、促进剂和活化剂,重量份为1份,所述硫磺、促进剂和活化剂加入比例为5:2:3。

本实施例中,弹性小,耐油性弱,耐老化性差,与现有技术相比,拉扯伸长率降低了6%,拉伸强度降低了8%,回弹率降低12%。

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