一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法，由以下重量份原料制成：三元乙丙橡胶39?53、苯乙烯?异戊二烯?丁二烯橡胶27?46、聚α烯烃11?14、氯化聚醚16?24、纳米硼纤维12?16、月桂酰过氧化物3?6、4，4’?二硫化二吗啉2?3、氧化钙4?6、二硫化二苯并噻唑1?2、酮醛树脂10?15、磷酸三异丙基苯酯9?14、硅化锆10?15、重钙粉15?20、邻叔丁基苯酚2?3、N?(4?苯胺基苯基)?甲基丙烯酰胺1?2、改性剂14?16。本发明具有耐高温、低压缩永久变形、高强度、耐老化、耐水解等特性，在高温下长期工作仍能保持很好的密封性能，完全满足板式换热器用密封垫的要求。
【专利说明】
一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种橡胶密封垫，具体涉及一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要原料，并用少量的非共辄二烯烃在 Zeigler-Netta催化剂作用下聚合而成的一种具有低不饱和度的通用合成橡胶。因具有高 度的化学稳定性，良好的耐臭氧、耐天候老化、耐氧化、抗侵蚀性能以及优异的电绝缘性能， 可广泛用于汽车密封垫等领域。随着科学技术和工业的快速发展，对三元乙丙橡胶密封材 料的性能要求越来越高，现有市场上用于板式换热器的三元乙丙橡胶密封垫综合性能还较 差，在高温条件下橡胶密封垫压缩变形过大而导致换热器泄漏。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种板式换热器用三元乙丙橡胶密 封垫及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡 胶39-53、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶27-46、聚α烯烃11-14、氯化聚醚16-24、纳米硼纤维 12-16、月桂酰过氧化物3-6、4，4 二硫化二吗啉2-3、氧化钙4-6、二硫化二苯并噻唑1-2、酮 醛树脂10-15、磷酸三异丙基苯酯9-14、硅化锆10-15、重钙粉15-20、邻叔丁基苯酚2-3、Ν-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺1-2、改性剂14-16;
[0006] 所述改性剂的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料:高炉水淬渣15-20、碳化钛 12-18、铝镁尖晶石10-15、硼化硅9-14、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、十二烷基磷酸酯甜菜碱 1.5-2.5、葡糖氨基葡聚糖1-2、牛脂胺聚氧乙烯醚4-7、霍霍巴酸聚氧丙烯酯3-6、山梨醇聚 氧乙烯醚四油酸酯2-5; (2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过100-150目筛，然后加水搅拌制成40-50 %的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷 酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至55-70°C，2000-3000r/min高速搅拌8-12min，过 滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯， 1500-2500r/min高速搅拌4-8min，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。
[0007] -种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)将苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、氯化聚醚、聚α烯烃、磷酸三异丙基苯酯加入 混炼机内，调整辊温至50-55°C，辊距至2-3mm，混炼5-6min后加入氧化钙、硅化锆、重钙粉， 调整辑温至4〇-45°C，辑距至4-5mm，混炼6-8min，出料，停放12-24h;
[0009] (2)将三元乙丙橡胶、酮醛树脂、纳米硼纤维加入混炼机内，调整辊温至45-50Γ， 车昆距至3-4mm，混炼4-6min后加入4，4 ' -二硫化二吗啉、二硫化二苯并噻挫、月桂酰过氧化物 以及步骤（1)得到的胶料，调整辊温至55-60°C，辊距至l_2mm，混炼3-5min后加入余下原料， 调整辊温至40-50°C，辊距至2-3mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h;
[0010] ( 3)将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.8-2 · 6MPa，硫化温度 190-230 °C，硫化时间 25-30min;
[0011] (4)将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
[0012] 上述改性剂采用高炉水淬渣、碳化钛、铝镁尖晶石、硼化硅四种无机原料复合使 用，可以提高密封垫的抗侵蚀性、耐磨损性、热震稳定性、耐高温性、和抗冲击性，同时采用 椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖、牛脂胺聚氧乙烯醚、霍 霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯对上述无机原料进行两次改性处理，可以 显著改善其界面性能，提高其与高聚物基体的相容性，从而提高其增强性能。
[0013] 本发明的有益效果：
[0014]本发明在三元乙丙橡胶的基础上中加入苯乙稀-异戊二稀-丁二稀橡胶、纳米硼纤 维、硅化锆等原料，不仅能改善密封垫的力学性能，而且能显著地降低密封垫的压缩永久变 形，提高其耐热性能。本发明生产出来的密封垫具有耐高温、低压缩永久变形、高强度、耐老 化、耐水解等特性，在高温下长期长期工作仍能保持很好的密封性能，完全满足板式换热器 用密封垫的使用要求。
【具体实施方式】
[0015] 一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫，由以下重量(kg)的原料制成:三元乙丙 橡胶46、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶38、聚α烯烃13、氯化聚醚22、纳米硼纤维14、月桂酰 过氧化物4.5、4，4 二硫化二吗啉2.5、氧化钙5、二硫化二苯并噻唑1.5、酮醛树脂12、磷酸 三异丙基苯酯13、硅化锆12、重钙粉18、邻叔丁基苯酚2.5、Ν-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰 胺1.5、改性剂15;
[0016] 所述改性剂的制备方法如下：（1)取以下重量(kg)的原料:高炉水淬渣16、碳化钛 14、铝镁尖晶石11、硼化硅12、椰油酰基甲基牛磺酸钠2、十二烷基磷酸酯甜菜碱2、葡糖氨基 葡聚糖1、牛脂胺聚氧乙烯醚5、霍霍巴酸聚氧丙烯酯4.5、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯3; (2) 取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过150目筛，然后加水搅拌制成40% 的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴 加热至60°C，3000r/min高速搅拌8min，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙稀醚、霍霍巴酸聚氧 丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯，2000r/min高速搅拌6min，烘干，粉碎，过150目筛即 可。
[0017] 一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
[0018] (1)将苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、氯化聚醚、聚α烯烃、磷酸三异丙基苯酯加入 混炼机内，调整辊温至50-55°C，辊距至2-3mm，混炼5-6min后加入氧化钙、硅化锆、重钙粉， 调整辑温至4〇-45°C，辑距至4-5mm，混炼6-8min，出料，停放12-24h;
[0019] (2)将三元乙丙橡胶、酮醛树脂、纳米硼纤维加入混炼机内，调整辊温至45-50Γ， 车昆距至3-4mm，混炼4-6min后加入4，4 ' -二硫化二吗啉、二硫化二苯并噻挫、月桂酰过氧化物 以及步骤（1)得到的胶料，调整辊温至55-60°C，辊距至l_2mm，混炼3-5min后加入余下原料， 调整辊温至40-50°C，辊距至2-3mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h;
[0020] ( 3)将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.8- 2.610^，硫化温度19〇-230°(：，硫化时间25-3〇11^11;
[0021] (4)将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
[0022] 上述实施例制得的密封垫的主要性能检测结果如下表所示。
【主权项】
1. 一种板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫，其特征在于，由以下重量份的原料制成:三 元乙丙橡胶39-53、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶27-46、聚α烯烃11-14、氯化聚醚16- 24、纳米硼纤维12-16、月桂酰过氧化物3-6、4，4二硫化二吗啉2-3、氧化钙4-6、二硫化 二苯并噻唑1-2、酮醛树脂10-15、磷酸三异丙基苯酯9-14、硅化锆10-15、重钙粉15-20、邻叔丁基苯酚2-3、Ν-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺1-2、改性剂14-16; 所述改性剂的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料:高炉水淬渣15-20、碳化钛12- 18、铝镁尖晶石10-15、硼化硅9-14、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、十二烷基磷酸酯甜菜碱 1.5-2.5、葡糖氨基葡聚糖1-2、牛脂胺聚氧乙烯醚4-7、霍霍巴酸聚氧丙烯酯3-6、山梨醇 聚氧乙烯醚四油酸酯2-5; (2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过 100-150目筛，然后加水搅拌制成40-50%的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷 基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至55-70°C，2000-3000r/min高速搅拌8-12min，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油 酸酯，1500-2500r/min高速搅拌4-8min，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。2. 根据权利要求1所述的板式换热器用三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： 将苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、氯化聚醚、聚α烯烃、磷酸三异丙基苯酯加入混炼机 内，调整辊温至50-55 °C，辊距至2-3mm，混炼5-6min后加入氧化钙、硅化锆、重钙粉，调整辊 温至40-45°C，辊距至4-5mm，混炼6-8min，出料，停放12-24h; 将三元乙丙橡胶、酮醛树脂、纳米硼纤维加入混炼机内，调整辊温至45-50Γ，辊距至3-4mm，混炼4-6min后加入4，4 二硫化二吗啉、二硫化二苯并噻挫、月桂酰过氧化物以及步骤 (1)得到的胶料，调整辊温至55-60 °C，辊距至l_2mm，混炼3-5min后加入余下原料，调整辊温 至40-50°C，辊距至2-3mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h; (3) 将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.8-2.6MPa，硫 化温度190-230 °C，硫化时间25-30min; (4) 将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
【文档编号】C08K9/04GK105860278SQ201610237071
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】吴杰芳
【申请人】安徽精机械设备有限公司, 安徽精一机械设备有限公司