一种磁性密封圈及其加工方法与流程

本发明属于密封圈
技术领域：
，更具体地说，它涉及一种磁性密封圈及其加工方法。
背景技术：
：磁性橡胶是带磁性的弹性体材料的总称，由生胶、磁粉(磁性填料)及其它助剂配制而成；磁性是磁性橡胶的基本属性。磁性橡胶在外磁场的作用下呈现出不同的磁性等级，其中以强磁性等级具有较高的实用价值。磁性橡胶的制造工艺与其他制品大同小异。在配方设计上，首先要确定磁粉的品种、粒径和用量。接下来应根据使用要求确定胶种，例如耐磨的药选用天然橡胶。在加工过程中，硫化前或后需添设其他制品所没有的充磁工序，以赋予产品永久磁性。硫化前充磁的优点是外磁场方向不变，通过橡胶网络较为顺利，但是操作复杂不便；而硫化后充磁操作较为方便但通过性较差。因此能够获得一种新的技术方案，不仅能够优化操作方式，而且还能提高充磁的通过性。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种磁性密封圈，该磁性密封圈不仅提高了充磁时的通过性，而且操作方便快捷，易于实施。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种磁性密封圈，包括以下重量份数的组分，生胶50-80份、磁粉40-60份、230S丁腈橡胶15-25份、浅色填料12-20份、氧化锌4-6份、MBSPT促进剂2-4份、4010NA防老剂2-4份、增塑剂1-3份、其他助剂1-3份。通过采用上述技术方案，生胶是一种独具高弹性的聚合物材料，是制造橡胶制品的母体材料，一般指未硫化的橡胶胶料(包括天然橡胶和合成橡胶)，它是橡胶的最重要的组成部分，决定了橡胶最终的性能和用途。磁粉，一种硬磁性的单畴颗粒；常用的磁粉有氧化物磁粉和金属磁粉两大类，磁粉填充在生胶内即可在充磁机内获得带有磁性的橡胶圈，是制成磁性圈的必要原材料。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品，由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。具有较好的耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能。氧化锌在制作橡胶的过程中主要起到促进助剂的作用，能够改善混炼胶料的焦炼时间，提高胶料加工安全性，缩短硫化时间，提高了生产效益。MBSPT促进剂时一种多功能促进剂，它是化学名称为1-(N-氧二亚乙基硫代氨基甲酰基)-2-(N-氧二亚乙基)硫代苯并咪唑，它兼具有促进剂和防老剂的功能，防老剂的作用与4010NA相当，且优于防老剂MB，具有良好的促进和防老化性能。4010NA防老剂，又称防老剂IPPD，纯品为白色晶体，天然橡胶、合成橡胶及胶乳用通用型优良防老剂，对臭氧和屈挠疲劳老化有卓越的防护效能。增塑剂或称增塑剂、可塑剂，是一种增加材料的柔软性或使材料液化的高分子材料助剂，也是环境雌激素中的酞酸酯类，其添加对象包含了塑胶、混凝土、干壁材料、水泥与石膏等。它能使橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，啬橡胶可塑性、流动性，便于压延、压出等成型操作，同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能，如降低硬度和定伸应力、赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等优点。本发明进一步设置为：所述浅色填料为碳酸钙和硅藻土中的一种或两种。通过采用上述技术方案，碳酸钙CaCO3，可用作塑料、纸张、橡胶、涂料、油墨等的白色填充剂，其价格低廉，来源广泛，相对密度小，除具有增量作用外，还可改善加工性能及制品的性能，已经成为应用最广的填充剂之一；硅藻土的只要成分为二氧化硅，它是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉积所形成的，它具有体质轻软防嗮性能强的优点，属橡胶油漆中的优质填料。本发明进一步设置为：所述浅色填料为碳黑和改性粉煤灰，所述改性粉煤灰是采用粒度在302网目以下的粉煤灰与钛酸酯偶联剂反应后制得的。通过采用上述技术方案，改性粉煤灰可部分替代碳黑，不仅可以降低橡胶制品的成本，还具有永久变形小，比重轻、弹性好的优点。粉煤灰制橡胶开辟了粉煤灰利用的新途径，对减轻环境污染。减少占用耕地有重要的意义。本发明进一步设置为：所述增塑剂采用DOTP增塑剂。通过采用上述技术方案，DOTP增塑剂的化学名而称为对苯二甲酸二辛酯，它具有突出的耐电性能、耐热、低温挥发性、低的玻璃化温度、低挥发性等性能，同时可代替乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，二丁酯(DBP)。能够降低使用量，而且与聚合物相溶性好，挥发性低，能抑制渗出，增充剂容量大，具有制品光亮度高等优点。本发明进一步设置为：所述增塑剂采用合成植物酯与DOP、DBP复配增塑剂。通过采用上述技术方案，合成植物酯是以植物油为原料(例如食用植物油的下脚料)，具有无毒环保，可达医疗级要求，抑制冒油，增速效率高于DOP和DBP，热稳定时间长。在配合DOP/DBP/ATBC或者其他价位较高的增塑剂使用，在不影响产品各个性能指标同时，可能大幅度降低企业生产成本。本发明进一步设置为：所述其他助剂包括填充补强剂，所述填充补强剂为碳黑或表面改性后的高岭土。通过采用上述技术方案，碳黑又名炭黑，是一种无定形碳。轻而极细的黑色粉末，比表面积非常大，范围从10-3000m2/g，它是有机物(天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。它对橡胶具有较好的补强作用，是橡胶工业在必不可少的补强填料；而用过表面活性剂进行改性处理后的高岭土可以作为橡胶的补强填充材料，也可以将该填料填充在橡胶中代替一部分碳黑使用，由此节约了碳黑的用量，节约了资源，进一步降低了橡胶的成本。本发明进一步设置为：所述其他助剂还包括润滑剂，所述润滑剂为P-80橡胶润滑液。由于浅色填料大于采用无机矿物质，其固有的清水疏油性，矿物在橡胶等有机物聚合物中的浸润性较差，不易分散，大量填充容易导致材料机械性能下降，必须要对填料新型增加表面活性的表面改性处理，而通过采用上述技术方案，在橡胶中添加润滑油，能够有效增加浅色填料表面的亲油性能，增强其与有机高聚物直径的界面相容性。而P-80橡胶润滑液会在橡胶表面形成一个薄层，因此具有高效的临时润滑作用，同时P-80橡胶润滑液体会在2-6小时左右挥发消失，且不会对橡胶体系造成影响。针对现有技术存在的不足，本发明的目的二在于提供一种磁性密封圈的加工方法，不仅能优化操作方式，而且还提高了充磁的通过性。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种磁性密封圈的加工方法，包括以下操作步骤，步骤S1、配料：将原材料磁粉、230S丁腈橡胶、浅色填料、氧化锌、MBSPT促进剂、4010NA防老剂和其他助剂分别放置在相应的配料桶内；接着经自动配料系统将上述原材料按配比依次添加到密炼机内进行初步混炼；步骤S2、橡胶密炼：将生胶和增塑剂称重后依次投入到密炼机内与步骤S1中其他的原材料一起进行混合密炼处理，控制排胶温度≤100℃，密炼均匀后得到橡胶混炼胶；步骤S3、橡胶开炼：将步骤S2中得到的橡胶混炼胶转运到开炼机处进行橡胶开炼处理，开炼手势为：橡胶吃粉后打三角包3次，拉薄通3次后制得片状的胶片；步骤S4、晾干：将步骤S3中得到的胶片放置在胶片晾架上在阴凉处自然晾干；步骤S5、切胶：将干燥的胶片在切条机进行切片处理，得到长度为225mm±5mm的长条状胶条；步骤S6、硫化成型：手工将长条状胶条和骨架依次放入压机的下模具内，升温至180-200℃，增压至5-15Pa后硫化50-70s，随后自然冷却至室温，得到胶环；步骤S7、修边和检测：将步骤S6中得到的胶环运送到修边机处，经人工检测外观，合格后进行修边处理；步骤S8、充磁：将修边后胶环经充磁检测一体设备处经充磁处理，检测磁性后得到磁性圈；步骤S9、冲油：在磁性圈的内壁上经冲油机进行冲油处理；步骤S10、成品检测、包装和入库。通过采用上述技术方案，将原材料进行配料、橡胶密炼、橡胶开炼、晾干、切胶、硫化成型、修边和检测、充磁、冲油以及成品检测、包装和入库后即可得到磁性密封圈。一方面将充磁的步骤设置在硫化之后，简化了操作步骤，方便了操作的进行；另一方面通过优化原料的配比和采用先进的充磁仪器进一步提高了密封圈充磁的通过性。本发明进一步设置为：在步骤S2开炼完成后随机截取部分胶料作为胶料小样进行抽检，要求胶料的邵尔A型硬度为70±5度，拉断强度≥10Mpa，扯断伸长率≥250％。通过采用上述技术方案，采用抽检的胶料小样的方式，可以优化在实际生产过程中胶料实际的开炼效果，有助于提高密封圈整体的质量。本发明进一步设置为：在步骤S4晾干时，晾干要求为温度≤25℃，湿度≤70％，阴干30天。通过采用上述技术方案，控制晾干的温度、时间和湿度，有助于减少胶片的老化和开裂现象，加快了胶片的干燥的进度，提高了胶片质量。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明的磁性密封圈不仅提高了充磁时的通过性，而且操作方便快捷，易于实施；2、改性粉煤灰可部分替代碳黑，不仅可以降低橡胶制品的成本，还具有永久变形小，比重轻、弹性好的优点。粉煤灰制橡胶开辟了粉煤灰利用的新途径，对减轻环境污染；3、简化了操作步骤，方便了操作的进行；同时通过优化原料的配比和采用先进的充磁仪器进一步提高了密封圈充磁的通过性。附图说明图1为本实施例的流程图；图2为本实施例中磁性圈寿命的数据监控1中的温度与时间的变化曲线。具体实施方式以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。一种磁性密封圈，包括以下重量份数的组分：生胶50-80份、磁粉40-60份、230S丁腈橡胶15-25份、浅色填料12-20份、氧化锌4-6份、MBSPT促进剂2-4份、4010NA防老剂2-4份、增塑剂1-3份、其他助剂1-3份。如图1所示，一种磁性密封圈的加工方法，包括以下操作步骤：步骤S1、配料：将原材料磁粉(东磁户田磁粉)、230S丁腈橡胶、浅色填料、氧化锌、MBSPT促进剂、4010NA防老剂和其他助剂分别放置在相应的配料桶内；接着经全自动防错配料系统将上述原材料按配比依次添加到密炼机内进行初步混炼。步骤S2、橡胶密炼：将生胶和增塑剂称重后依次投入到密炼机内与步骤S1中其他的原材料一起进行混合密炼处理，控制排胶温度≤100℃，密炼均匀后得到橡胶混炼胶；在步骤S2开炼完成后随机截取部分胶料作为胶料小样进行抽检，要求胶料的邵尔A型硬度为70±5度，拉断强度≥10Mpa，扯断伸长率≥250％。步骤S3、橡胶开炼：将步骤S2中得到的橡胶混炼胶转运到开炼机处进行橡胶开炼处理，开炼手势为：橡胶吃粉后打三角包3次，拉薄通3次后制得片状的胶片。步骤S4、晾干：将步骤S3中得到的胶片放置在胶片晾架上在阴凉处自然晾干；在步骤S4晾干时，晾干要求为温度≤25℃，湿度≤70％，阴干30天。步骤S5、切胶：将干燥的胶片在切条机进行切片处理，得到长度为225mm±5mm的长条状胶条。步骤S6、硫化成型：手工将长条状胶条和骨架依次放入压机的下模具内，升温至180-200℃，增压至5-15Pa后硫化50-70s，随后自然冷却至室温，得到胶环。步骤S7、修边和检测：将步骤S6中得到的胶环运送到修边机处，经人工检测外观，合格后进行修边处理。步骤S8、充磁：将修边后胶环经充磁检测一体设备处经充磁处理，检测磁性后得到磁性圈。步骤S9、冲油：在磁性圈的内壁上经冲油机进行冲油处理。步骤S10、成品检测、包装和入库。表1一种磁性密封圈各组分及其重量份数测试结果：如表2-4可知，1、根据TS16949要求，磁极对数(按图纸)，磁感强度为在1mm气隙下，磁束密度≥15mT，单齿误差≤±1.5％，累计误差≤4％；2、在步骤S2中对胶料小样进行抽检发现：胶料的邵尔A型硬度均在70±5度，拉断强度≥10Mpa，扯断伸长率≥250％，符合抽检要求；3、在经过高低温试验后未发现任何信号上的不稳定，数据误差在3％之内，完全复合主机5％的要求；4、磁性圈寿命的数据监控1：结合图2和表3所示，采用OE配套标准进行磁性功能检测，耗时20余天进行4次不间断循环试验，检验后发现样品各指标均达到使用标准；5、磁性圈寿命的数据监控2：如表4所示，本样品在常温(不受外界磁场干扰)的情况下进行三年的用磁测试，如表4是每个半年左右测得的数据，并未发现有磁性圈的磁感强度超出规定要求5％以上的现象，并且均匀度也基本良好，按磁性圈探测值350GS标准探测此磁性圈消磁性能符合要求；因此样品的永磁性完全达到OEM配套要求，观测一个阶段后，为发现样品表磁强度有明显衰减现象。表2实施例1-7的试验检测数据表3高低温试验前后数据对照表编号单级最小单级最大累计偏差N级最大S级最大N级最小S级最小1#试验前-0.63％0.87％2.07％469GS463GS468GS462GS1#试验后-0.55％0.73％2.28％468GS468GS482GS472GS2#试验前-0.82％0.68％1.75％470GS475GS477GS469GS2#试验后-0.62％0.66％1.85％473GS472GS486GS476GS3#试验前-0.77％0.79％1.24％465GS463GS545GS542GS3#试验后-0.78％0.77％2.20％470GS472GS534GS534GS4#试验前-0.52％0.90％2.25％463GS465GS552GS545GS4#试验后-0.74％0.86％2.46％465GS470GS526GS522GS表4消磁性能数据前后对照表具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页1 2 3