CN109705583A - 一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈及其制备方法 - Google Patents
一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈及其制备方法，涉及橡胶密封圈技术领域。本发明用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈由混合胶料、硫化剂制成；混合胶料由A胶料、B胶料、C胶料制成；A胶料由甲基乙烯基硅橡胶、改性白炭黑、羟基硅油制成；B胶料由甲基乙烯基硅橡胶、改性白炭黑、羟基硅油制成；C胶料由甲基乙烯基硅橡胶、改性白炭黑、羟基硅油制成。本发明用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈密封性好，抗裂性、抗腐蚀性以及耐高温性，拉伸强度、撕裂强度等得到了提高，该有机硅橡胶密封圈制品拉伸强度≥8.0MPa、300％定伸强度≥5.0、扯断伸长率≥280％，撕裂强度≥20KN/m，满足各种胶管制品的不平整断面密封的需求，实现密封。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶密封圈技术领域，具体涉及一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈及其制备方法。
背景技术
密封制品在国防、化工、煤炭、石油、冶金、交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础部件和配件。密封制品起着防漏、防油、防水、减少振动和噪音，即起密封、阻尼等多种作用。因此，密封制品的质量好坏将影响设备和部件的性能及其正常运转，甚至涉及人民健康和安全。
橡胶密封制品一般用于防止流体介质从机械或仪表中泄漏出来，也防止外界灰尘、泥沙以及空气进入密封机械内部。橡胶密封制品的使用条件复杂，使用中会受到高温、高压和各种密封介质的侵蚀，因此，橡胶密封制品不仅需要具有耐高温、高压的特性，还需要具有良好的耐天候性、耐磨性及高弹性、减震性及密封的稳定性等。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，以重量份计，所述有机硅橡胶密封圈由混合胶料80-120份、硫化剂1-2.5份制成；
其中，混合胶料由A胶料15-27份、B胶料40-60份、C胶料25-40份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶85-110份、改性白炭黑42-57份、羟基硅油2-3份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶85-110份、改性白炭黑50-60份、羟基硅油2-3份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶85-110份、改性白炭黑30-40份、羟基硅油2-3份制成。
优选的，以重量份计，所述有机硅橡胶密封圈由混合胶料100份、硫化剂1.4份制成；
其中，混合胶料由A胶料20份、B胶料50份、C胶料30份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑50份、羟基硅油2.5份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑55份、羟基硅油2.5份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑35份、羟基硅油2.5份制成。
优选的，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为50-70万。
优选的，所述硫化剂为双二四硫化剂、双二五硫化剂中的至少一种。
优选的，所述A胶料、B胶料、C胶料的制备方法相同，且制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶投入捏合机中，再加入改性白炭黑、羟基硅油，并升温至130-160℃，捏合混练60-120min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可。
优选的，所述改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为六甲基二硅氮烷或八甲基环四硅氮烷。
优选的，所述白炭黑为380气相白炭黑、200气相白炭黑中的一种。
一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将A胶料、B胶料、C胶料投入开放式炼胶机中混练均匀，再加入硫化剂混合均匀，挤出制成混练胶，出片待用；
S3、将步骤S2出片的混练胶，用挤出机进行挤出成型，通过热空气老化槽完成初步成型硫化，再按产品周长尺寸裁切，然后在平板硫化机对裁切好的胶管进行气门嘴和胶管的热硫化粘接，即可。
针对各种不平整断面密封的需求，本发明应用气压密封原理，利用对胶管进行充气，使充气胶管在产生内压的状态下对不平整面进行密封。达到良好的密封效果，满足各类形态的密封需求。
本发明提供一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
本发明用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈密封性好，拉伸强度、撕裂强度等得到了提高，该有机硅橡胶密封圈具有很好的抗裂性、抗腐蚀性、密封性以及耐高温性，该有机硅橡胶密封圈制品拉伸强度≥8.0MPa、300％定伸强度≥5.0、扯断伸长率≥280％，撕裂强度≥20KN/m，满足各种胶管制品的不平整断面密封的需求，实现密封；
本发明有机硅橡胶密封圈将A胶料、B胶料、C胶料三种有机硅胶料进行并用，配合混合成混合胶料，通过采用化学惰性优良的有机硅橡胶保证了产品对各种介质的受耐性，经过白炭黑改性能增加白炭黑的比表面积，促进其在胶料中的分散性，增加补强性，对胶料的拉伸强度、撕裂强度等得到了提高，采用在热空气下硫化较稳定的双二四硫化剂或双二五硫化剂，对需要粘接气门嘴和胶管的粘接硫化胶，为加快硫化速度；
本发明用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法用料简单，制备工艺操作简便，无需复杂的合成设备，制备成本较低，制备的有机硅橡胶密封圈产品的质量有保障，能够满足用户的技术要求及市场需求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中380气相白炭黑、200气相白炭黑中的气相是用气相法合成的白炭黑。
实施例1：
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，以重量份计，有机硅橡胶密封圈由混合胶料80份、双二四硫化剂1份制成；
其中，混合胶料由A胶料15份、B胶料40份、C胶料25份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶85份、改性白炭黑42份(380气相白炭黑、200气相白炭黑)、羟基硅油2份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶85份、改性白炭黑50份(380气相白炭黑、200气相白炭黑)、羟基硅油2-3份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶85份、改性白炭黑30份(380气相白炭黑、200气相白炭黑)、羟基硅油2份制成。
改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为六甲基二硅氮烷；
A胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为50万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(380气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至130℃，捏合混练60min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可；
B胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为50万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(200气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至130℃，捏合混练60min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可；
C胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为50万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(380气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至130℃，捏合混练60min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可。
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将A胶料、B胶料、C胶料投入开放式炼胶机中混练均匀，再加入硫化剂混合均匀，挤出制成混练胶，出片待用；
S3、将步骤S2出片的混练胶，用挤出机进行挤出成型，通过热空气老化槽完成初步成型硫化，再按产品周长尺寸裁切，然后在平板硫化机对裁切好的胶管进行气门嘴和胶管的热硫化粘接，即可。
实施例2：
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，以重量份计，有机硅橡胶密封圈由混合胶料120份、双二五硫化剂2.5份制成；
其中，混合胶料由A胶料20份、B胶料60份、C胶料40份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶110份、改性白炭黑57份(380气相白炭黑)、羟基硅油3份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶110份、改性白炭黑60份(200气相白炭黑)、羟基硅油3份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶110份、改性白炭黑40份(380气相白炭黑)、羟基硅油3份制成。
改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为八甲基环四硅氮烷；
A胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为70万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(380气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至160℃，捏合混练120min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可；
B胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为70万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(200气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至160℃，捏合混练120min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可；
C胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为70万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(380气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至160℃，捏合混练120min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可。
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将A胶料、B胶料、C胶料投入开放式炼胶机中混练均匀，再加入硫化剂混合均匀，挤出制成混练胶，出片待用；
S3、将步骤S2出片的混练胶，用挤出机进行挤出成型，通过热空气老化槽完成初步成型硫化，再按产品周长尺寸裁切，然后在平板硫化机对裁切好的胶管进行气门嘴和胶管的热硫化粘接，即可。
实施例3：
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，以重量份计，有机硅橡胶密封圈由混合胶料100份、双二四硫化剂0.7份、双二五硫化剂0.7份制成；
其中，混合胶料由A胶料20份、B胶料50份、C胶料30份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑50份(380气相白炭黑)、羟基硅油2.5份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑55份(200气相白炭黑)、羟基硅油2.5份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑35份(380气相白炭黑)、羟基硅油2.5份制成。
改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为六甲基二硅氮烷；
A胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为68万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(380气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至150℃，捏合混练90min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可；
B胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为60万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(200气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至150℃，捏合混练90min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可；
C胶料的制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶(分子量为53万)投入捏合机中，再加入改性白炭黑(380气相白炭黑)、羟基硅油，并升温至150℃，捏合混练90min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可。
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将A胶料、B胶料、C胶料投入开放式炼胶机中混练均匀，再加入双二四硫化剂、双二五硫化剂混合均匀，挤出制成混练胶，出片待用；
S3、将步骤S2出片的混练胶，用挤出机进行挤出成型，通过热空气老化槽完成初步成型硫化，再按产品周长尺寸裁切，然后在平板硫化机对裁切好的胶管进行气门嘴和胶管的热硫化粘接，即可。
实施例4：
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，以重量份计，有机硅橡胶密封圈由混合胶料90份、双二四硫化剂0.5份、双二五硫化剂0.5份制成；
其中，混合胶料由A胶料17份、B胶料43份、C胶料30份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶90份、改性白炭黑45份(380气相白炭黑)、羟基硅油2.3份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶90份、改性白炭黑53份(200气相白炭黑)、羟基硅油2.3份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶90份、改性白炭黑32份(380气相白炭黑)、羟基硅油2.3份制成。
改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为六甲基二硅氮烷；
A胶料、B胶料、C胶料的制备方法同实施例3。
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法同实施例3。
实施例5：
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，以重量份计，有机硅橡胶密封圈由混合胶料110份、硫化剂2份制成；
其中，混合胶料由A胶料27份、B胶料53份、C胶料30份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶105份、改性白炭黑55份(380气相白炭黑)、羟基硅油2.7份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶105份、改性白炭黑55份(200气相白炭黑)、羟基硅油2.6份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶105份、改性白炭黑37份(380气相白炭黑)、羟基硅油2.5份制成。
改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为八甲基环四硅氮烷；
A胶料、B胶料、C胶料的制备方法同实施例3。
本实施例用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法同实施例3。
将实施例1-3制备的有机硅橡胶密封圈最终产品进行性能检测，检测结果见表1。
表1有机硅橡胶密封圈产品性能检测结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 硬度/shA度 | 55 | 55 | 58 | 55 | 55 |
| 拉伸强度/MPa | 8.0 | 8.5 | 9.5 | 9.0 | 8.6 |
| 300％定伸强度/MPa | 5.0 | 5.3 | 5.6 | 5.5 | 5.4 |
| 扯断伸长率/％ | 280 | 300 | 320 | 315 | 310 |
| 撕裂强度/(kN/m) | 20 | 22 | 25 | 23 | 21 |
由表1数据显示，本发明制备的用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈密封性好，拉伸强度、撕裂强度等得到了提高，该有机硅橡胶密封圈具有很好的抗裂性、抗腐蚀性、密封性以及耐高温性，该有机硅橡胶密封圈制品拉伸强度≥8.0MPa、300％定伸强度≥5.0、扯断伸长率≥280％，撕裂强度≥20KN/m，满足各种胶管制品的不平整断面密封的需求，实现密封。通过采用化学惰性优良的有机硅橡胶保证了产品对各种介质的受耐性，对白炭黑进行改性，对胶料的拉伸强度、撕裂强度等得到了提高，用作挤出混练胶的固化剂，因是热空气硫化，所以采用在热空气下硫化较稳定的(双二四)硫化剂，对需要粘接气门嘴和胶管的粘接硫化胶，采用在适合压力下硫化的(双二五)硫化剂，为加快硫化速度，在粘接硫化胶中并用部分(双二四)硫化剂。上述配合使产品的质量和制备得到了很好保障，满足了用户的技术要求及市场需求。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于，以重量份计，所述有机硅橡胶密封圈由混合胶料80-120份、硫化剂1-2.5份制成；
其中，混合胶料由A胶料15-27份、B胶料40-60份、C胶料25-40份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶85-110份、改性白炭黑42-57份、羟基硅油2-3份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶85-110份、改性白炭黑50-60份、羟基硅油2-3份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶85-110份、改性白炭黑30-40份、羟基硅油2-3份制成。
2.根据权利要求1所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于，以重量份计，所述有机硅橡胶密封圈由混合胶料100份、硫化剂1.4份制成；
其中，混合胶料由A胶料20份、B胶料50份、C胶料30份制成；
且A胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑50份、羟基硅油2.5份制成；
B胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑55份、羟基硅油2.5份制成；
C胶料由甲基乙烯基硅橡胶100份、改性白炭黑35份、羟基硅油2.5份制成。
3.根据权利要求1或2所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于：所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为50-70万。
4.根据权利要求1或2所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于：所述硫化剂为双二四硫化剂、双二五硫化剂中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于，所述A胶料、B胶料、C胶料的制备方法相同，且制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶投入捏合机中，再加入改性白炭黑、羟基硅油，并升温至130-160℃，捏合混练60-120min，再在真空条件下脱除水分，然后在捏合机中冷却至60℃，出料，即可。
6.根据权利要求5所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于，所述改性白炭黑的改性方法为：将15份改性剂与100份白炭黑混合均匀，即可，其中改性剂为六甲基二硅氮烷或八甲基环四硅氮烷。
7.根据权利要求6所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈，其特征在于，所述白炭黑为380气相白炭黑、200气相白炭黑中的一种。
8.一种如权利要求1-7任一所述用于胶管充气的有机硅橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将A胶料、B胶料、C胶料投入开放式炼胶机中混练均匀，再加入硫化剂混合均匀，挤出制成混练胶，出片待用；
S3、将步骤S2出片的混练胶，用挤出机进行挤出成型，通过热空气老化槽完成初步成型硫化，再按产品周长尺寸裁切，然后在平板硫化机对裁切好的胶管进行气门嘴和胶管的热硫化粘接，即可。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190503 |
|
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