一种复合密封涂层及其在制备复合密封材料中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学材料技术领域。设及一种复合密封涂层及其在制备复合密封材料 中的应用，尤其设及一种应用于工业领域高温环境中的复合密封涂层及其在制备复合密封 材料中的应用。
【背景技术】
[0002] 多年来，工业领域"跑、冒、滴、漏"现象层出不穷，密封性能不佳不仅会缩短机械设 备的使用寿命，而且极大地浪费能源，并造成环境污染(废液、废气、振动噪声)。近年来，橡 胶作为涂层材料涂覆于金属基材，广泛应用于国民经济的各个领域，例如航空、航天、航海、 机械、电子、石油、化工、冶金、汽车等，特别是在机动车、仪器仪表、石油管道等装置、设备的 密封中发挥着极其重要的作用。金属表面涂覆橡胶涂层，不仅有利于流体流通通道的密封， 防止水、油、气或某些特殊介质泄漏，而且极大地降低了金属材料密封所需的梓紧力矩。同 时，橡胶涂层对金属基材还起到减震、防腐、绝缘、保护等作用，极大地扩大了金属材料的应 用领域。目前，工业领域部件的密封中研究、应用的橡胶涂层，主要是单一橡胶或多种橡胶 共混制备的单层结构涂层，包括发泡橡胶涂层和未发泡橡胶涂层。虽然上述橡胶涂层较传 统的石棉复合板、石墨复合板有较好的强度、耐久性，密封性能较优，但是仍然不能不能满 足人们对设备高性能、低能耗、低排放、低噪音与长使用寿命等要求的提高。对于未发泡橡 胶涂层，其厚度较薄，只能应用于粗趟度小和高面压的密封端面，且其减震、隔热性能不佳。 对于发泡橡胶涂层，其厚度大，压缩率大，减震、隔热性能优良，适用于粗趟度大和低面压的 密封端面，但是强度、耐磨性、耐腐蚀性差，易破损。另外，单一橡胶涂层在高温环境下易与 密封端面金属等材料粘连导致破损，无法二次利用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种复合密封涂层，包括粘接涂层、发泡橡胶涂层、橡胶涂 层、树脂涂层的多层结构涂层，旨在解决现有单一橡胶涂层适用范围小，强度低、易破损、易 腐蚀，减震隔热性差，易粘连等技术问题。
[0004] 本发明的另一目的是提供一种复合密封涂层在制备复合密封涂层中的应用。
[0005] 本发明的目的是该样来实现的，复合密封涂层包括最底层的粘接涂层，W及由下 至上依次为发泡橡胶涂层、橡胶涂层、树脂涂层。
[0006] 所述粘接涂层为橡胶金属粘结剂固化层。
[0007] 优选地，所述橡胶金属粘接剂为开姆洛克（化emlok) 5150或开姆希尔（化emosil) 512。
[000引所述发泡橡胶涂层的主要组成及重量份数为；氣橡胶100份、炭黑20~35份、氧化 儀3~9份、氨氧化巧2~6份、S氧化二铁5~20份、氧化锦1~3份、栋桐蜡2~3份、3#硫化剂 1.5~3份、发泡剂5~12份。
[0009] 优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酯胺（AC)或二亚硝基五次甲基四胺（H)。
[0010] 所述发泡橡胶涂层中存在闭孔型微孔，其平均孔径为0. 05~0. 15mm。
[0011] 所述发泡橡胶涂层厚度为0. 2~0. 4mm。
[0012] 所述橡胶涂层的主要组成及重量份数为；氣橡胶100份、炭黑30~50份、氧化儀 3~9份、氨氧化巧2~6份、S氧化二铁15~20份、氧化锦1~3份，栋桐蜡2~3份，3#硫化剂2~5 份。
[0013] 所述树脂涂层主要组成和质量百分数为氣碳树脂55~65%、聚四氣己締32~ 42%、分散剂 2. 5 ~3. 5〇/〇。
[0014] 所述复合涂层总厚度为0. 3~0. 5mm。
[0015] 本发明还公开了一种复合密封涂层在制备复合密封材料中的应用，包括W下步 骤。
[0016] (1)粘接剂的涂覆：将橡胶金属粘接剂用己醇稀释，然后将稀释液涂覆于金属基材 表面，在100~150°C下固化10~15分钟后取出备用。
[0017] (2)发泡橡胶涂料的配制及涂覆：将100份氣橡胶生胶塑炼后用主要组成及质量 百分数为己酸己醋30~50%、甲基异了基酬20~40%、己酸了醋20~30%的混合溶剂溶解，再加 入炭黑20-35份、氧化儀3~9份、氨氧化巧2~6份、S氧化二铁5~20份、氧化锦1~3份、栋桐 蜡2~3份、3#硫化剂1. 5~3份、发泡剂5~12份进行礙磨，然后加入流平剂并分散均匀，得到 发泡橡胶涂料，最后将发泡橡胶涂料涂覆于步骤（1)制得的粘接涂层上，待溶剂挥发完全后 备用。
[0018] (3)橡胶涂料的配制及涂覆：将100份氣橡胶生胶塑炼后用主要组成及质量百分 数为己酸己醋40~60%、甲基异了基酬10~30%、己酸了醋10~20%的混合溶剂溶解，加入炭黑 30~50份、氧化儀3~9份、氨氧化巧2~6份、S氧化二铁15~20份、氧化锦1~3份、栋桐蜡2~3 份、3#硫化剂2~5份进行礙磨，再加入流平剂、消泡剂并分散均匀，得到橡胶涂料，最后将橡 胶涂料涂覆于步骤（2)制得的发泡橡胶层上，待溶剂挥发完全后备用。
[0019] (4)树脂涂料的配制及涂覆：将质量百分数为水性氣碳树脂20~40%、水性聚四氣 己締乳液10~30%、水性分散剂1~2%、己醇5~10%、水38~44%混合均匀，制得树脂涂料，再将 树脂涂料涂覆于步骤（3)制得的橡胶层上，待溶剂挥发完全后备用。
[0020] (5)固化成型；将步骤（4)制得的复合层先于190~210°C下进行一段硫化3~5 分钟，再在220~230°C下进行二段硫化20~40分钟。
[0021] 步骤（1)、步骤（2)、步骤（3)、步骤（4)所述涂覆工艺选自喷涂、漉涂、淋涂、浸涂中 的任意一种。
[0022] 优选地，所述流平剂为BYK 306,消泡剂为De化m 6500。
[0023] 本发明所述多层结构复合密封涂层不仅具有发泡橡胶涂层高压缩回弹性，减震、 隔热性好的技术优势，而且复合橡胶涂层后还弥补了发泡橡胶涂层表面粗趟度大，硬度低 的缺陷，显著提高了发泡橡胶涂层的耐磨、耐液体侵蚀性能。另外最外层的氣树脂层与下 层氣橡胶涂层亲和性好，其硬度高，耐高温、耐磨性好，隔绝腐蚀性液体和高温空气，而且 还能够解决橡胶在高温环境下的粘连问题，提高产品的使用寿命实现重复使用。因此， 经多层涂层复合后的复合密封涂层具有较高的压缩回弹性，耐磨性、耐高温、耐流体腐蚀 性好，不受密封端面粗趟度大小和高低面压的限制，不易破损，耐久性好，可W反复利用， 在-30°C~250°C的流体环境中能够长期发挥优异的密封性能。另外，该复合密封涂层还具 有优异的减震、降噪和缓冲、防护等性能。
【具体实施方式】
[0024] 本发明将通过W下实施例作进一步说明。
[0025] 实施例1。
[0026] 将开姆洛克5150粘接剂用己醇进行稀释，粘接剂与己醇的质量比为1:10,然后将 稀释液喷涂于碳钢板上，再放入100°c烘箱中固化15分钟。
[0027] 将100份氣橡胶生胶放入开式炼胶机中塑炼3次后用主要组成及质量百分数为己 酸己醋40%、甲基异了基酬30%、己酸了醋30%的混合溶剂溶解，加入炭黑35份、氧化儀9 份、氨氧化巧2份、=氧化二铁5份、氧化锦3份、栋桐蜡5份、3#硫化剂3份、AC12份在礙 磨机上礙磨，再加入流平剂BYK 306并分散均匀，得到发泡橡胶涂料。最后将发泡橡胶涂料 喷涂于已固化的粘接涂层上，待溶剂挥发完全后备用。
[002引将100份氣橡胶生胶塑炼3次后用主要组成及质量百分数为己酸己醋60%、甲基 异了基酬20%、己酸了醋20%的混合溶剂溶解，加入炭黑50份、氧化儀9份、氨氧化巧2份、 S氧化二铁5份、氧化锦3份，3#硫化剂4份进行礙磨，然后加入流平剂BYK 306、消泡剂 De化m 6500并分散均匀，得到橡胶涂料。最后将橡胶涂料喷涂于发泡橡胶层上，待溶剂挥发 完全后备用。
[0029] 将水性氣碳树脂40%、水性聚四氣己締乳液30%、水性分散剂2%、己醇10%和余量水 (质量百分数）混合均匀，制得树脂涂料，再将树脂涂料喷涂于橡胶层上，待溶剂挥发完全放 入烘箱，先在210°C下进行一段硫化3分钟，再在230°C下进行二段硫化20分钟。
[0030] 实施例2。