CN109133151A - 一种制备密封圈用氧化锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种制备密封圈用氧化锌的方法。该方法包括以下步骤：按重量份数称取以下组分；将聚乙烯和增塑剂混合，塑化处理10‑15分钟得混合物A；将普通氧化锌、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米白炭黑混合投入马弗炉中烧结1‑2小时，转入球磨机中磨碎混合物B；将混合物B、混合物A、酞酸酯偶联剂混合，投入球磨机中以120‑180rpm的速度搅拌，得物料A；将物料A转入煅烧炉中煅烧，即得所需氧化锌。本发明所述的提高普通氧化锌硫化活性的方法，操作简单，效果明显，在确保硫化橡胶的交联密度情况下，能显著提高天然橡胶的硫化速率，减少氧化锌在配方中的使用量，另外，在配方中添加了纳米白炭黑，所得氧化锌润滑性好，耐磨性强。

Description

一种制备密封圈用氧化锌的方法
技术领域
本发明属于密封圈制备技术领域，具体涉及一种制备密封圈用氧化锌的方法。
背景技术
氧化锌作为天然橡胶硫化最常见的硫化活性剂，广泛应用于天然橡胶制品的生产，由于天然橡胶硫化过程非常复杂，迄今为止，依然无法明确促进剂和氧化锌通过什么方式促进硫黄对天然橡胶分子链进行交联，特别是硫化体系中必不可少的氧化锌，在天然橡胶硫化过程中怎样发挥作用仍然不清楚。现有关于活性氧化锌的研究较多，所得活性氧化锌的问题诸多，很难找到综合性能优良的活性氧化锌满足人们生产生活需要。
申请号201610531155.7公开了一种高活性纳米氧化锌制备方法, 包括以下步骤：称取硫酸锌放入烧杯中，加入去离子水，室温下搅拌至完全溶解；加入碳酸钾，室温下搅拌至反应完全，离心得白色沉淀物Zn5(CO3)2(OH)6；将上述沉淀物倒入三口烧瓶，取二甲胺基磺酰氯、1乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸羟丙酯、羟基甲基膦酸二乙酯、二乙烯三胺五亚甲基膦酸钠加入三口瓶，磁力搅拌，抽真空；加热三口瓶内混合液，并保温；向得到的混合物中加入无水乙醇，经离心得沉淀物，再次用无水乙醇，离心，干燥，得到纳米氧化锌原料。本发明制得的纳米氧化锌粒径大、分散性差、长径比小，提高了其比表面积和化学活性。此种纳米氧化锌的分散性差，如果用于橡胶密封圈的制备，会引起密封圈质地不均匀，耐候性变差的问题出现。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备密封圈用氧化锌的方法，该方法步骤简单，对设备要求低，所得氧化锌对橡胶密封圈的制备起到良好的促进作用，降低了橡胶密封圈的制备成本。
一种制备密封圈用氧化锌的方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取以下组分：普通氧化锌50-75份、纳米二氧化钛10-18份、壳聚糖1-4份、酞酸酯偶联剂2-5份、纳米白炭黑5-8份、聚乙烯5-15份、增塑剂1-3份；
步骤2，将聚乙烯和增塑剂混合，塑化处理10-15分钟得混合物A；
步骤3，将普通氧化锌、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米白炭黑混合投入马弗炉中烧结1-2小时，转入球磨机中磨碎混合物B；
步骤4，将混合物B、混合物A、酞酸酯偶联剂混合，投入球磨机中以120-180rpm的速度搅拌，得物料A；
步骤5，将物料A转入煅烧炉中煅烧，即得所需氧化锌。
作为改进的是，步骤1中还包括稀土稳定剂1-3份。
进一步改进的是，所述稀土稳定剂为氧化钕或氧化碲。
作为改进的是，步骤2中塑化处理的温度为150-180℃。
步骤3中烧结温度为400-500℃。
步骤5中煅烧在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为0.15-0.18MPa，煅烧温度为120-150℃。
有益效果：
本发明所述的提高普通氧化锌硫化活性的方法，操作简单，效果明显，在确保硫化橡胶的交联密度情况下，能显著提高天然橡胶的硫化速率，减少氧化锌在配方中的使用量，另外，在配方中添加了纳米白炭黑，所得氧化锌润滑性好，耐磨性强。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
一种制备密封圈用氧化锌的方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取以下组分：普通氧化锌50份、纳米二氧化钛10份、壳聚糖1份、酞酸酯偶联剂2份、纳米白炭黑5份、聚乙烯5份、增塑剂1份；
步骤2，将聚乙烯和增塑剂混合，塑化处理10分钟得混合物A；
步骤3，将普通氧化锌、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米白炭黑混合投入马弗炉中烧结1-2小时，转入球磨机中磨碎混合物B；
步骤4，将混合物B、混合物A、酞酸酯偶联剂混合，投入球磨机中以120rpm的速度搅拌，得物料A；
步骤5，将物料A转入煅烧炉中煅烧，即得所需氧化锌。
其中，步骤2中塑化处理的温度为150℃。
步骤3中烧结温度为400℃。
步骤5中煅烧在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为0.15MPa，煅烧温度为120℃。
将上述氧化锌用于制备密封圈，硫化特性为T10 2.18min，所得密封圈的扯断伸长率为658.51%，300%定伸为7.65MPa，耐磨损性好。相对现有的密封圈制备而言，本发明氧化锌的使用量减少了15%。
实施例2
一种制备密封圈用氧化锌的方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取以下组分：普通氧化锌68份、纳米二氧化钛15份、壳聚糖3份、酞酸酯偶联剂4份、纳米白炭黑6份、聚乙烯12份、增塑剂2份；
步骤2，将聚乙烯和增塑剂混合，塑化处理12分钟得混合物A；
步骤3，将普通氧化锌、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米白炭黑混合投入马弗炉中烧结2小时，转入球磨机中磨碎混合物B；
步骤4，将混合物B、混合物A、酞酸酯偶联剂混合，投入球磨机中以150rpm的速度搅拌，得物料A；
步骤5，将物料A转入煅烧炉中煅烧，即得所需氧化锌。
其中，步骤2中塑化处理的温度为170℃。
步骤3中烧结温度为480℃。
步骤5中煅烧在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为0.16MPa，煅烧温度为130℃。
将上述氧化锌用于制备密封圈，硫化特性为T10 2.08min，所得密封圈的扯断伸长率为648.51%，300%定伸为7.85MPa，耐磨损性好。相对现有的密封圈制备而言，本发明氧化锌的使用量减少了18%。
实施例3
一种制备密封圈用氧化锌的方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取以下组分：普通氧化锌75份、纳米二氧化钛18份、壳聚糖4份、酞酸酯偶联剂5份、纳米白炭黑8份、聚乙烯15份、增塑剂3份；
步骤2，将聚乙烯和增塑剂混合，塑化处理10-15分钟得混合物A；
步骤3，将普通氧化锌、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米白炭黑混合投入马弗炉中烧结1-2小时，转入球磨机中磨碎混合物B；
步骤4，将混合物B、混合物A、酞酸酯偶联剂混合，投入球磨机中以180rpm的速度搅拌，得物料A；
步骤5，将物料A转入煅烧炉中煅烧，即得所需氧化锌。
其中，步骤2中塑化处理的温度为180℃。
步骤3中烧结温度为500℃。
步骤5中煅烧在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为0.18MPa，煅烧温度为150℃。
将上述氧化锌用于制备密封圈，硫化特性为T10 2.32min，所得密封圈的扯断伸长率为650.51%，300%定伸为7.45MPa，耐磨损性好。相对现有的密封圈制备而言，本发明氧化锌的使用量减少了12%。
实施例4
除步骤1中加入稀土稳定剂外，其余同实施例2。
将上述氧化锌用于制备密封圈，硫化特性为T10 1.98min，所得密封圈的扯断伸长率为645.51%，300%定伸为7.86MPa，耐磨损性好。相对现有的密封圈制备而言，本发明氧化锌的使用量减少了25%。
本发明所述的提高普通氧化锌硫化活性的方法，操作简单，效果明显，在确保硫化橡胶的交联密度情况下，能显著提高天然橡胶的硫化速率，减少氧化锌在配方中的使用量，另外，在配方中添加了纳米白炭黑，所得氧化锌润滑性好，耐磨性强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种制备密封圈用氧化锌的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按重量份数称取以下组分：普通氧化锌50-75份、纳米二氧化钛10-18份、壳聚糖1-4份、酞酸酯偶联剂2-5份、纳米白炭黑5-8份、聚乙烯5-15份、增塑剂1-3份；步骤2，将聚乙烯和增塑剂混合，塑化处理10-15分钟得混合物A；步骤3，将普通氧化锌、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米白炭黑混合投入马弗炉中烧结1-2小时，转入球磨机中磨碎混合物B；步骤4，将混合物B、混合物A、酞酸酯偶联剂混合，投入球磨机中以120-180rpm的速度搅拌，得物料A；步骤5，将物料A转入煅烧炉中煅烧，即得所需氧化锌。
2.根据权利要求1所述的一种制备密封圈用氧化锌的方法，其特征在于，步骤1中还包括稀土稳定剂1-3份。
3.根据权利要求2所述的一种制备密封圈用氧化锌的方法，其特征在于，所述稀土稳定剂为氧化钕或氧化碲。
4.根据权利要求1所述的一种制备密封圈用氧化锌的方法，其特征在于，步骤2中塑化处理的温度为150-180℃。
5.根据权利要求1所述的一种制备密封圈用氧化锌的方法，其特征在于，步骤3中烧结温度为400-500℃。
6.根据权利要求1所述的一种制备密封圈用氧化锌的方法，其特征在于，步骤5中煅烧在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为0.15-0.18MPa，煅烧温度为120-150℃。
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