一种耐疲劳辐照膜片胶料及其制备方法与流程

文档序号:14854204发布日期:2018-07-04 02:20阅读:178来源:国知局
本发明涉及一种新型胶料及其制备工艺,尤其涉及一种耐疲劳辐照膜片胶料及其制备方法。
背景技术
:近些年来,中国经济的迅猛发展促进了核电行业的快速成长,核电站运行的机组不断增加。气动调节阀是一种重要的核电阀门,而膜片是决定调节阀寿命的关键部件。目前,核电行业气动调节阀膜片在使用过程中经常出现因膜片疲劳撕裂与辐照老化而导致泄露问题,对核电站的稳定运行构成影响,严重时会发生跳堆现象。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种耐疲劳辐照膜片胶料,由三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、补强填充剂、硫化剂、硫化促进剂,活性剂、增塑剂、防老剂、抗辐照助剂、粘合剂、抗疲劳剂经塑炼以及混炼制成;配方比例按重量份计为三元乙丙橡胶40-100份、丁腈橡胶0-60份、补强填充剂25-120份、硫化剂0.3-5份、硫化促进剂0-5份,活性剂1-15份、增塑剂5-30份、防老剂1-5份、抗辐照助剂1-50份、粘合剂1-6份、抗疲劳剂1-10份。进一步的补强填充剂为白炭黑、炭黑n115、炭黑n220、炭黑n330、炭黑n550、炭黑n770或炭黑n990。进一步的补强填充剂为白炭黑、炭黑n115、炭黑n220、炭黑n330、炭黑n550、炭黑n770或炭黑n990之间按任一比混合。进一步的硫化剂为硫磺、dcp或taic。进一步的硫化剂为硫磺、dcp或taic中之间按任一比混合。进一步的硫化促进剂为秋兰姆类促进剂tmtd、噻唑类促进剂dm、次磺酰胺类促进剂cz或次磺酰胺类促进剂ns。进一步的硫化促进剂为秋兰姆类促进剂tmtd、噻唑类促进剂dm、次磺酰胺类促进剂cz或次磺酰胺类促进剂ns之间按任一比混合。进一步的硫化活性剂为氧化锌或硬脂酸。进一步的硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸按任一比混合。进一步的增塑剂为石蜡油、芳烃油、古马隆、c5树脂、c9树脂、邻苯二甲酸二辛酯、液体丁二烯。进一步的增塑剂为石蜡油、芳烃油、古马隆、c5树脂、c9树脂、邻苯二甲酸二辛酯、液体丁二烯之间按任一比混合。进一步的防老剂为防老剂rd、防老剂4020、防老剂mc、防老剂mb、防老剂ble或者微晶蜡。进一步的防老剂为防老剂rd、防老剂4020、防老剂mc、防老剂mb、防老剂ble或者微晶蜡之间按任一比混合。进一步的抗辐照助剂为四氧化三铅、氧化镝、氧化铈、氧化钇、氧化硼、碳化硼或氮化硼。进一步的抗辐照助剂为四氧化三铅、氧化镝、氧化铈、氧化钇、氧化硼、碳化硼或氮化硼之间按任一比混合。进一步的粘合剂为粘合剂a和粘合剂rs。进一步的抗疲劳剂为碳纳米管。本发明所述的耐疲劳辐照膜片胶料的制备方法,步骤1,塑炼:取三元乙丙橡胶40-100份、丁腈橡胶0-60份于开炼机上塑炼,调整辊距至1.5-4mm,控制辊温在40-50℃,塑炼8-15min得到塑炼胶;步骤2,混炼:混炼采用两段混炼工艺,一段混炼先将步骤1中制得的塑炼胶投入密炼机中,压紧上顶栓混炼0.5-1.5min;然后加入补强填充剂25-120份、活性剂1-15份、增塑剂5-30份、防老剂1-5份、抗辐照助剂1-50份、粘合剂1-6份,抗疲劳剂1-10份混炼3-5min,控制排胶温度在140-160℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,得到一段混炼胶,停放4-12h;随后进行二段混炼,将一段混炼制取的混炼胶、硫化剂0.3-5份、硫化促进剂0-5份和粘合剂1-6份加入密炼机中,混炼3-4min,控制排胶温度在80-110℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,即可制得耐疲劳辐照膜片胶料。进一步的,所述一段混炼时使用的粘合剂为粘合剂rs,所述二段混炼中使用的粘合剂为粘合剂a。本发明所制成的膜片胶料,具有优良耐疲劳性能,曲挠次数可达25万次以上;本发明通过简单的塑炼和混炼工艺制成耐疲劳辐照膜片胶料,经935kgy辐照之后拉伸强度、断裂伸长率以及硬度变化率均有大幅度的减小,提升了膜片胶料的耐辐照性能,可用于生产各种耐辐照橡胶制品,广泛应用于航空航天、核工业、电子通讯、化工、医学、船舶等多种领域中的有高能辐射的环境中,具有很好的社会效益和经济效益。具体实施方式实施例1配方比例按重量份计:三元乙丙橡胶70份,丁腈橡胶30份,炭黑n330为55份,白炭黑5份,dcp2.5份,taic0.5份,硫磺0.3份,促进剂cz0.5份,氧化锌5份,硬脂酸2份,邻苯二甲酸二辛酯12份,防老剂rd1.5份,防老剂4020为1份,防老剂mb1份,四氧化三铅25份,氧化铈5份,粘合剂rs2.5份,粘合剂a1.5份,碳纳米管3份。所述的耐疲劳耐辐照膜片胶料制备方法,具体步骤如下:(1)塑炼:将三元乙丙橡胶70份和丁腈橡胶30份在开炼机上塑炼,调整辊距1.5-4mm,辊温控制在40-50℃,塑炼15min制成塑炼胶。(2)混炼:混炼采用两段混炼工艺,一段混炼时先将塑炼胶投入到密炼机中压紧上顶栓,密炼1min,然后开上顶栓,加入炭黑n330为55份,白炭黑5份,氧化锌5份,硬脂酸2份,邻苯二甲酸二辛酯12份,防老剂rd1.5份,防老剂4020为1份,防老剂mb1份,四氧化三铅25份,氧化铈5份,粘合剂rs2.5份以及碳纳米管3份,混炼4min,控制排胶温度在140-160℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,得到一段混炼胶,停放8h;二段混炼,将一段制取的混炼胶与dcp2.5份,taic0.5份,硫磺0.3份,促进剂cz0.5份以及粘合剂a1.5份加入密炼机中,混炼3min,控制排胶温度在80-110℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,即可制得耐疲劳耐辐照膜片胶料。实施例2配方比例按重量份计:三元乙丙橡胶40份,丁腈橡胶60份,炭黑n550为25份,炭黑n770为20份,白炭黑8份,dcp2份,taic0.3份,硫磺1份,促进剂ns0.8份,氧化锌5份,硬脂酸3份,石蜡油8份,液体丁二烯5份,防老剂rd1份,防老剂4020为1份,防老剂ble1份,微晶蜡1份,四氧化三铅40份,碳化硼2.5份,粘合剂rs2.5份,粘合剂a1.5份,碳纳米管2份。所述的耐疲劳耐辐照膜片胶料制备方法,具体步骤如下:(1)塑炼:将三元乙丙橡胶40份和丁腈橡胶60份在开炼机上塑炼,调整辊距1.5-4mm,辊温控制在40-50℃,塑炼10min制成塑炼胶。(2)混炼:混炼采用两段混炼工艺,一段混炼时先将塑炼胶投入到密炼机中,压紧上顶栓,密炼0.5min,然后开上顶栓,加入炭黑n550共25份,炭黑n770共20份,白炭黑8份,氧化锌5份,硬脂酸3份,石蜡油8份,液体丁二烯5份,防老剂rd1份,防老剂4020共1份,防老剂ble1份,微晶蜡蜡1份,四氧化三铅40份,碳化硼2.5份,粘合剂rs2.5份以及碳纳米管2份,混炼3min,控制排胶温度在140-160℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,得到一段混炼胶,停放6h;二段混炼,将一段制取的混炼胶与dcp2份,taic0.3份,1份硫磺,促进剂ns0.8份以及粘合剂a1.5份加入密炼机中,混炼4min,控制排胶温度在80-110℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,即可制得耐疲劳耐辐照胶料。实施例3配方比例按重量份计:三元乙丙橡胶100份,炭黑n330为30份,炭黑n990为30份,白炭黑5份,dcp3份,硫磺0.3份,tmtd0.3份,氧化锌8份,硬脂酸3份,石蜡油18份,防老剂rd1份,防老剂ble1份,防老剂mc1份,氧化铈5份,氧化镝3份,氮化硼2.5份,粘合剂rs2.8份,粘合剂a1.6份,碳纳米管5份。所述的耐疲劳耐辐照膜片胶料制备方法,具体步骤如下:(1)塑炼:将三元乙丙橡胶100份,在开炼机上塑炼,调整辊距1.5-4mm,辊温控制在40-50℃,塑炼12min制成塑炼胶。(2)混炼:混炼采用两段混炼工艺,一段混炼时先将塑炼胶投入到密炼机中,压紧上顶栓,密炼1.5min,然后开上顶栓,加入炭黑n330以及炭黑n990各30份,白炭黑5份,氧化锌8份,硬脂酸3份,石蜡油18份,防老剂rd1份,防老剂ble1份,防老剂mc1份,氧化铈5份,氧化镝3份,氮化硼2.5份,粘合剂rs2.8份以及碳纳米管5份,密炼4min,控制排胶温度在140-160℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,得到一段混炼胶,停放12h;二段混炼,将一段制取的混炼胶与dcp3份,硫磺0.3份,tmtd0.3份以及粘合剂a1.6份加入密炼机中,混炼3min,控制排胶温度在80-110℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,即可制得耐疲劳耐辐照胶料。对比例1配方比例按重量份计:三元乙丙橡胶40份,丁腈橡胶60份,炭黑n550为30份,炭黑n770为20份,白炭黑8份,dcp2份,taic0.3份,硫磺1份,促进剂ns0.8份,氧化锌5份,硬脂酸3份,石蜡油8份,液体丁二烯5份,防老剂rd1份,防老剂4020为1份,防老剂ble1份,微晶蜡1份,粘合剂rs2.5份,粘合剂a1.5份。所述膜片胶料制备方法,具体步骤如下:(1)塑炼:将三元乙丙橡胶40份和丁腈橡胶60份在开炼机上塑炼,调整辊距1.5-4mm,辊温控制在40-50℃,塑炼10min制成塑炼胶。(2)混炼:混炼采用两段混炼工艺,一段混炼时先将塑炼胶投入到密炼机中,压紧上顶栓,密炼0.5min,然后开上顶栓,加入炭黑n550为30份,炭黑n770为20份,白炭黑8份,氧化锌5份,硬脂酸3份,石蜡油8份,液体丁二烯5份,防老剂rd1份,防老剂4020为1份,防老剂ble1份,微晶蜡1份以及粘合剂rs2.5份混炼3min,控制排胶温度在140-160℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,得到一段混炼胶,停放6h;二段混炼,将一段制取的混炼胶与dcp2份,taic0.3份,硫磺1份,促进剂ns0.8份以及粘合剂a1.5份加入密炼机中,混炼4min,控制排胶温度在80-110℃,经开炼机翻炼,按厚度8-12mm出片,常温冷却,即可制得普通胶料。对上述实施例1、2、3制得耐疲劳耐辐照膜片胶料,以及对比例1制得的普通胶料,在155℃×20min的条件下进行硫化后,得到试验样品,并进行性能测试。1、耐疲劳性能测试,结果如表1:表1:测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1曲挠次数/万次>25>25>25<152、辐照后力学性能测试,样品在空气中接受累计辐照剂量为935kgy,结果如表2:表2:当前第1页12
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