CN102408660A - 高压油缸使用往复运动密封圈材料及其生产方法 - Google Patents

高压油缸使用往复运动密封圈材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高压油缸使用往复运动密封圈材料及其生产方法，先控制炼胶机的辊温、辊距，将丁晴橡胶滚至无网眼；加入马来酸酐甲基丙烯酸盐混炼均匀；分若干次加入60%PTFE聚四氟乙烯乳液滚至胶片表面光滑；再用炼胶机将混炼物料滚至表面无网眼，出料片；料片经保温、冷却制得预混接枝胶；加入氧化锌；硬脂酸；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯和炭黑分散剂HQ混炼后，加入补强剂，DCP过氧化二异丙苯；混炼后开刀打卷，下辊；控制辊温、辊距，混炼后，打三角包，薄通，混炼物料滚至无网眼，出胶片，胶片冷却至室温为密封圈材料。本发明能提高材料的使用温度；PTFE的自润滑性，降低产品在使用中的摩擦力；使用寿命长，不会出现脆化和硬化的现象。

Description

高压油缸使用往复运动密封圈材料及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种密封圈材料的生产方法，具体地说是高压油缸使用往复运动密封圈材料及其生产方法，属于橡胶制品技术领域。
背景技术
在已有技术中，在高压油缸上使用的往复运动密封圈主体材料主要有聚氨酯橡胶和纯丁晴橡胶两种。由于高分子材料本身的特性，上述两种材料存在如下不足：
聚氨酯橡胶：1、由于分子链中有酯类基团，因而容易产生水解，使产品水解老化，失去本身的性能；2、不耐高温，聚氨酯橡胶最高使用温度为80℃，且随温度的提高，会加速材料的水解；3、由于高分子链段刚性大，材料弹性差，压缩永久变形大，因而只有增大产品过盈量才能确保密封性能，从而使产品装配困难；4、使用寿命短，一般使用一年后，产品会出现脆化和硬化的现象。
纯丁晴橡胶：1、由于高分子链段均为柔性链段，因而产品硬度比较低，一般邵氏83-86度，耐高压性能较差；2、为提高丁晴胶的硬度，需要大量填充补强剂、填充剂，从而使混炼胶含胶率下降，造成产品弹性差；3、产品在使用中易带油。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种以丁晴胶与PTFE(聚四氟乙烯)物理接枝为主体的新材料及其配制方法；该密封圈材料能提高材料的使用温度；PTFE的自润滑性，降低产品在使用中的摩擦力；使用寿命长，不会出现脆化和硬化的现象。
按照本发明提供的技术方案，高压油缸使用往复运动密封圈材料，包含以下组份，其配方比例按重量份数计：
丁晴橡胶75-85份；60％PTFE聚四氟乙烯乳液：30-40份；氧化锌：4-6份；硬脂酸：1-2份；防老剂RD：1-2份；马来酸酐甲基丙烯酸盐4-6份；炭黑分散剂HQ：1-2份；补强剂：50-60份；DCP过氧化二异丙苯：2-3份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯1.5-2.5份；
控制开放式炼胶机的辊温、辊距，将丁晴橡胶滚至无网眼；加入马来酸酐甲基丙烯酸盐和防老剂RD混炼均匀；分若干次加入60％PTFE聚四氟乙烯乳液滚至胶片表面光滑，即将60％PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，出料片；料片经保温、冷却制得预混接枝胶；加入氧化锌；硬脂酸；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯和炭黑分散剂HQ混炼后，加入补强剂，DCP过氧化二异丙苯；混炼后开刀打卷，下辊；控制炼胶机的辊温、辊距，混炼后，打三角包，薄通，调节辊距，混炼物料滚至无网眼，出胶片，胶片冷却至室温为密封圈材料。
所述补强剂为高耐磨炭黑N330、高结构半补强炭黑N774、喷雾炭黑、快压出炭黑N550中的两种或三种的混炼物；
本发明高压油缸使用往复运动密封圈材料的生产方法，采用以下生产步骤：其组份比例按重量份数计：
1、将16英寸开放式炼胶机的辊温加热至80-100℃，辊距3-5mm；加入丁晴橡胶：75-85份；滚至无网眼；
2、在步骤(1)的胶料中加入马来酸酐甲基丙烯酸盐：4-6份和防老剂RD：1-2份，混炼均匀；
3、在步骤(2)的混炼物料中缓慢分8-10次加入60％PTFE聚四氟乙烯乳液：30-40份，保持辊温80-100℃、辊距3-5mm，厚辊10-15分钟，至混炼物料表面光滑，即将60％PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，左右开刀打卷2-3次，使混炼物料混炼均匀；
4、保持开炼机辊温80-100℃，辊距调节到3-4mm，加入步骤(3)的混炼物料，用开放式炼胶机将混炼物料滚至表面无网眼，出料片，放置在平板运输车上；
5、将步骤(4)出的料片，用平板运输车运至50-70℃的烘房料架上，保温3-5小时，自然冷却至常温，制得预混接枝胶；
6、将16英寸开放式炼胶机的辊温调节至40-50℃，辊距调节至3-5mm，投入预混接枝胶，滚至无网眼，加入氧化锌：4-6份；硬脂酸：1-2份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯：1.5-2.5份和炭黑分散剂HQ：1-2份；混炼1-2分钟，加入补强剂：50-60份混炼均匀；
7、在步骤(6)的混炼物料中加入DCP过氧化二异丙苯：2-3份；混炼后左右开刀打卷2-3次，下辊，使混炼物料落在料盘中；
8、控制炼胶机的辊温在55℃以下，辊距1mm以下，加入步骤(7)的混炼物料，打三角包2-3次，薄通2-3次，调节辊距5-8mm，混炼物料滚至无网眼，出胶片，将胶片放在水池冷却至室温，取出，堆放在料架上，待用。
本发明中所述丁晴橡胶：日本JSR N230S，丙烯晴含量35％，门尼粘度ML1+4100℃56。
本发明中所述PTFE聚四氟乙烯：日本大金氟化工(中国)有限公司上海分公司生产，型号D210，PTFE含量60％。
本发明中所述氧化锌：硫化活性剂，淄博海顺化工有限公司生产，氧化锌含量99.9％，密度5.606。
本发明中所述炭黑分散剂HQ：上海易德化工有限公司生产，加入炭黑分散剂HQ后，能提高炭黑分散，缩短胶料混炼时间，降低能耗，并可改善胶料粘辊性，改善产品表面光洁度。
本发明中所述马来酸酐甲基丙烯酸盐：克雷威利(广州)化工有限公司生产，马来酸酐含量10％，通过马来酸酐甲基丙烯酸盐上多个官能团的螯合作用，起到物理接枝作用。
本发明中所述TAIC三烯丙基异氰脲酸酯：台州市黄岩东海化工有限公司生产，共硫化剂，能提高胶料的交联密度，有效降低胶料压缩永久变形。
本发明中所述DCP过氧化二异丙苯：太仓塑料助剂厂有限公司生产，橡胶硫化剂。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明是以丁晴胶与PTFE(聚四氟乙烯)物理接枝为主体的新材料及其配制方法；在柔性丁晴胶链上引入PTFE侧链，PTFE的刚性链段，使材料在较高含胶率的情况下有高的硬度、弹性和较低的压缩永久变形；PTFE的耐高温性，提高了材料的使用温度；PTFE的自润滑性，降低了产品在使用中的摩擦力；使用寿命长，不会出现脆化和硬化的现象。
具体实施方式
下面本发明将结合实施例作进一步描述：
实施例一：本发明高压油缸使用往复运动密封圈材料的生产方法，采用以下生产步骤：其配方比例按重量份数计：
1、将开放式炼胶机的辊温加热至90℃，辊距4mm；投入丁晴橡胶：80份；胶料滚至无网眼；
2、在步骤(1)的胶料加入马来酸酐甲基丙烯酸盐5份和防老剂RD：1.5份混炼均匀；
3、在步骤(2)的混炼物料中缓慢分8-10次加入60％PTFE聚四氟乙烯乳液：35份，保持辊温90℃、辊距4mm，厚辊12分钟，至混炼物料表面光滑，即将60％PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，左右开刀打卷2-3次，使混炼物料混炼均匀；
4、保持开炼机辊温90℃，辊距调节到3.5mm，投入步骤(3)的混炼物料，用开放式炼胶机的胶辊滚至表面无网眼，出片，放置在平板运输车上；
5、将步骤(4)出的料片，用平板运输车运至60℃的烘房料架上，保温4小时，自然冷却至常温，制得预混接枝胶；
6、将开放式炼胶机的辊温调节至45℃，辊距调节至4mm，投入预混接枝胶，滚至无网眼，加入氧化锌：5份；硬脂酸：1.5份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯2份和炭黑分散剂HQ：1.5份；混炼1.5分钟，加入补强剂混炼均匀，所述补强剂为高耐磨炭黑N33040份；高结构半补强炭黑N77415份；反复将掉入开炼机料盘的混炼物料扫清，倒入胶料中，直至无混炼物料再掉下；
7、在步骤(6)的混炼物料中加入DCP过氧化二异丙苯：2.5份；混入后左右开刀打卷2-3次，下辊，使混炼物料落在料盘中；
8、控制炼胶机的辊温在55℃以下，辊距1mm以下，投入步骤(7)的混炼物料，打三角包2-3次，薄通2-3次，调节辊距6.5mm，混炼物料滚至无网眼，出胶片，将胶片放在水池冷却至室温，取出，堆放在料架上，待用。
实施例二：本发明高压油缸使用往复运动密封圈材料的生产方法，采用以下生产步骤：其配方比例按重量份数计：
1、将16英寸开放式炼胶机的辊温加热至80℃，辊距3mm；投入丁晴橡胶：75份；滚至无网眼；
2、加入马来酸酐甲基丙烯酸盐：4份和防老剂RD：1份，混炼均匀；
3、在步骤(2)的混炼物料中缓慢分8-10次加入60％PTFE聚四氟乙烯乳液：30份，保持辊温80℃、辊距3mm，厚辊10分钟，至混炼物料表面光滑，即将60％PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，左右开刀打卷2-3次，使混炼物料混炼均匀；
4、保持开炼机辊温80℃，辊距调节到3mm，投入步骤(3)的混炼物料，混炼物料滚至表面无网眼，出料片，放置在平板运输车上；
5、将步骤(4)出的料片，用平板运输车运至50℃的烘房料架上，保温3小时，自然冷却至常温，制得预混接枝胶；
6、将16英寸开放式炼胶机的辊温调节至40℃，辊距调节至3mm，投入预混接枝胶，滚至无网眼，加入氧化锌：4份；硬脂酸：1份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯：1.5份和炭黑分散剂HQ：1份；混炼1分钟，加入补强剂：所述补强剂为高耐磨炭黑N33040份；高结构半补强炭黑N77410份；反复将掉入开炼机料盘的混炼物料扫清，倒入胶料中，直至无混炼物料再掉下；
7、在步骤(6)的混炼物料中加入DCP过氧化二异丙苯：2份；混入后左右开刀打卷2-3次，下辊，使混炼物料落在料盘中；
8、控制炼胶机的辊温在55℃以下，辊距1mm以下，投入步骤(7)的混炼物料，打三角包2-3次，薄通2-3次，调节辊距5mm，混炼物料滚至无网眼，出胶片，将胶片放在水池冷却至室温，取出，堆放在料架上，待用。
实施例三：本发明高压油缸使用往复运动密封圈材料的生产方法，采用以下生产步骤：其配方比例按重量份数计：
1、将16英寸开放式炼胶机的辊温加热至100℃，辊距5mm；投入丁晴橡胶：85份；滚至无网眼；
2、加入马来酸酐甲基丙烯酸盐：6份和防老剂RD：2份，混炼均匀；
3、在步骤(2)的混炼物料中缓慢分8-10次加入60％PTFE聚四氟乙烯乳液：30-40份，保持辊温100℃、辊距5mm，厚辊15分钟，至混炼物料表面光滑，即将60％PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，左右开刀打卷2-3次，使混炼物料混炼均匀；
4、保持开炼机辊温100℃，辊距调节到4mm，投入步骤(3)的混炼物料，滚至表面无网眼，出料片，放置在平板运输车上；
5、将步骤(4)出的料片，用平板运输车运至70℃的烘房料架上，保温5小时，自然冷却至常温，制得预混接枝胶；
6、将16英寸开放式炼胶机的辊温调节至50℃，辊距调节至5mm，投入预混接枝胶，滚至无网眼，加入氧化锌：6份；硬脂酸：2份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯：2.5份和炭黑分散剂HQ：2份；混炼2分钟，加入补强剂，所述补强剂为高耐磨炭黑N330：40份；高结构半补强炭黑N774：20份；反复将掉入开炼机料盘的混炼物料扫清，倒入胶料中，直至无混炼物料再掉下；
7、在步骤(6)的混炼物料中加入DCP过氧化二异丙苯：3份；混入后左右开刀打卷2-3次，下辊，使混炼物料落在料盘中；
8、控制炼胶机的辊温在55℃以下，辊距1mm以下，投入步骤(7)的混炼物料，打三角包2-3次，薄通2-3次，调节辊距8mm，混炼物料滚至无网眼，出胶片，将胶片放在水池冷却至室温，取出，堆放在料架上，待用。本发明硫化胶物理性能如下表：
Figure BDA0000093750100000061

Claims (3)

1. 一种高压油缸使用往复运动密封圈材料，其特征是：包含以下组份，其配方比例按重量份数计： 
丁晴橡胶75—85份；60%PTFE聚四氟乙烯乳液：30—40份；氧化锌：4—6份；硬脂酸：1—2份；防老剂RD：1—2份；马来酸酐甲基丙烯酸盐4—6份；  炭黑分散剂HQ：1—2份；补强剂：50—60份；DCP过氧化二异丙苯:2—3份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯1.5—2.5份；
先控制开放式炼胶机的辊温、辊距，将丁晴橡胶滚至无网眼；加入马来酸酐甲基丙烯酸盐和防老剂RD混炼均匀；分若干次加入60%PTFE聚四氟乙烯乳液滚至胶片表面光滑，即将60%PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，出料片；料片经保温、冷却制得预混接枝胶；加入氧化锌；硬脂酸；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯和炭黑分散剂HQ混炼后，加入补强剂，DCP过氧化二异丙苯；混炼后开刀打卷，下辊；控制炼胶机的辊温、辊距，混炼后，打三角包，薄通，调节辊距，胶料滚至无网眼，出胶片，胶片冷却至室温为密封圈材料。
2.如权利要求1所述的高压油缸使用往复运动密封圈材料，其特征是：
所述补强剂为高耐磨炭黑N330、高结构半补强炭黑N774、喷雾炭黑、快压出炭黑N550中的两种或三种的混炼物。
3.一种高压油缸使用往复运动密封圈材料的生产方法，其特征是：采用以下工艺步骤：其组份比例按重量份数计： 
（1）、将开放式炼胶机的辊温加热至80—100℃，辊距3—5mm；加入丁晴橡胶：75—85份；滚至无网眼胶料；
（2）、在步骤（1）的胶料中加入马来酸酐甲基丙烯酸盐：4—6份和防老剂RD：1—2份，混炼均匀；
（3）、在步骤（2）的混炼物料中分8—10次加入60%PTFE聚四氟乙烯乳液：30—40份，保持开放式炼胶机的辊温80—100℃、辊距3—5mm，厚辊10—15分钟，至混炼物料表面光滑，即将60%PTFE聚四氟乙烯乳液中的水蒸发干净，左右开刀打卷2—3次；
（4）、保持开放式炼胶机的辊温80—100℃，辊距调节到3—4mm，加入步骤（3）的混炼物料，用开放式炼胶机将混炼物料滚至表面无网眼，出料片，放置在平板运输车上； 
（5）、将步骤（4）出的料片，用平板运输车运至50—70℃的烘房料架上，保温3—5小时，自然冷却至常温，制得预混接枝胶；
（6）、将开放式炼胶机的辊温调节至40—50℃，辊距调节至3—5mm，投入预混接枝胶，滚至无网眼，加入氧化锌：4—6份；硬脂酸：1—2份；TAIC三烯丙基异氰脲酸酯：1.5—2.5份和炭黑分散剂HQ：1—2份；混炼1—2分钟，加入补强剂：50—60份混炼均匀；
（7）、在步骤（6）的混炼物料中加入DCP过氧化二异丙苯：2—3份；混炼后左右开刀打卷2—3次，下辊，使混炼物料落在料盘中； 
（8）、控制开放式炼胶机的辊温在55℃以下，辊距1mm以下，加入步骤（7）的混炼物料，打三角包2—3次，薄通2—3次，调节辊距5—8mm，混炼物料滚至无网眼，出胶片，将胶片放在水池冷却至室温，取出，堆放在料架上，待用。
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