本發(fā)明涉及密封件材料技術領域，具體涉及一種低溫用抗裂密封件材料及其制備方法。

背景技術：

密封件在國民經濟領域和國防工業(yè)中有著廣泛的應用。密封件失效的直接后果便是密封流體泄露，實際應用中容易引發(fā)重大事故。在工業(yè)生產過程中，大多密封件材料選擇以橡膠作為基體，因為橡膠具有較好的彈性，較寬的使用溫度范圍，在不同介質中給予較小的應力就會產生較大的變形，可以補償泄漏間隙，達到密封的目的。然而，當密封件的使用環(huán)境低于常溫時，橡膠內的聚合物容易產生結晶現(xiàn)象，進而失去橡膠原有的彈性和形變能力，已結晶的分子鏈由于其流動性差致使低溫狀態(tài)下的密封件產生脆化效應，在低溫環(huán)境下使用時其表面容易出現(xiàn)微裂紋而引起密封性能降低甚至失效。因此，探索和挖掘出一種低溫用抗裂密封件材料顯得十分重要。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種低溫用抗裂密封件材料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種低溫用抗裂密封件材料，由以下重量份的原料組成：天然橡膠45-55份、丁腈橡膠26-32份、硫磺0.4-0.7份、氧化鋅4-7份、硬脂酸2-5份、抗氧劑1-2份、防老劑3-6份、石蠟1-3份、炭黑12-16份、碳酸鈣4-9份、促進劑2-3份、硅藻土3-7份、鄰苯二甲酸二辛酯2-4份、己二酸二辛脂1-3份。

優(yōu)選的，由以下重量份的原料組成：天然橡膠51份、丁腈橡膠29份、硫磺0.6份、氧化鋅5份、硬脂酸3份、抗氧劑1.6份、防老劑4份、石蠟1份、炭黑15份、碳酸鈣7份、促進劑3份、硅藻土4份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、己二酸二辛脂2份。

制備步驟如下：

1)將天然橡膠、丁腈橡膠投入密煉機中進行塑煉，排料并停放冷卻24小時得到混合物A；

2)將步驟1)制得的混合物A加入到密煉機中，再加入氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、防老劑、石蠟、硅藻土，混煉5-7分鐘后，加入碳酸鈣繼續(xù)混煉2-4分鐘后得到混合物B；

3)向步驟2)制得的混合物B中分三次加入炭黑混煉，每次混煉2-3分鐘得到混合物C；

4)向步驟3)制得的混合物C中加入鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛脂充分混煉6-8分鐘后排料，排料后停放冷卻20小時得到混合物D；

5)將步驟4)制得的混合物D投入開煉機中硫化處理，再將促進劑加入混煉膠中，薄通6-8遍，即得。

優(yōu)選的，所述步驟1)中塑煉時間為12-20分鐘，排料溫度為114-128℃。

優(yōu)選的，所述步驟3)中每次加入炭黑的量相等。

優(yōu)選的，所述步驟4)中排料溫度為87-94℃。

本發(fā)明提供一種低溫用抗裂密封件材料及其制備方法，其有益效果是：本發(fā)明采用酯類原料作為塑性增強劑，與密封件材料中其他混合組分相容性較好。本發(fā)明密封件材料以天然橡膠和丁腈橡膠為基體，其化學結構是以聚合物大分子存在，由于酯類增塑劑的加入，使得在塑煉過程中大分子之間被相對隔離，增加了分子之間的距離，導致聚合物分子間的范德華力被削弱，也提高了分子鏈的移動自由度；同時，由于增塑劑分子插入到聚合物分子鏈之間，在溫度降低冷卻的過程中會降低聚合物的結晶度，使得聚合物基體的玻璃化轉變溫度降低，有效避免了密封件在低溫狀態(tài)下產生脆化效應，解決了密封件表面在低溫環(huán)境使用過程中產生微裂紋而導致密封性能降低甚至失效問題。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1：

一種低溫用抗裂密封件材料，由以下重量份的原料組成：天然橡膠51份、丁腈橡膠29份、硫磺0.6份、氧化鋅5份、硬脂酸3份、抗氧劑1.6份、防老劑4份、石蠟1份、炭黑15份、碳酸鈣7份、促進劑3份、硅藻土4份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、己二酸二辛脂2份。

制備步驟如下：

1)將天然橡膠、丁腈橡膠投入密煉機中進行塑煉，塑煉時間為18分鐘，當溫度達到121℃時排料，排料后停放冷卻24小時得到混合物A；

2)將步驟1)制得的混合物A加入到密煉機中，再加入氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、防老劑、石蠟、硅藻土，混煉5分鐘后，加入碳酸鈣繼續(xù)混煉2分鐘后得到混合物B；

3)向步驟2)制得的混合物B中分三次加入炭黑混煉，每次加入炭黑的量相等，每次混煉3分鐘得到混合物C；

4)向步驟3)制得的混合物C中加入鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛脂充分混煉6分鐘后排料，排料溫度為90℃，排料后停放冷卻20小時得到混合物D；

5)將步驟4)制得的混合物D投入開煉機中硫化處理，再將促進劑加入混煉膠中，薄通6遍，即得。

實施例2：

一種低溫用抗裂密封件材料，由以下重量份的原料組成：天然橡膠47份、丁腈橡膠31份、硫磺0.4份、氧化鋅6份、硬脂酸4份、抗氧劑2份、防老劑3份、石蠟2份、炭黑13份、碳酸鈣8份、促進劑2份、硅藻土6份、鄰苯二甲酸二辛酯2份、己二酸二辛脂3份。

制備步驟如下：

1)將天然橡膠、丁腈橡膠投入密煉機中進行塑煉，塑煉時間為14分鐘，當溫度達到127℃時排料，排料后停放冷卻24小時得到混合物A；

2)將步驟1)制得的混合物A加入到密煉機中，再加入氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、防老劑、石蠟、硅藻土，混煉6分鐘后，加入碳酸鈣繼續(xù)混煉3分鐘后得到混合物B；

3)向步驟2)制得的混合物B中分三次加入炭黑混煉，每次加入炭黑的量相等，每次混煉3分鐘得到混合物C；

4)向步驟3)制得的混合物C中加入鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛脂充分混煉7分鐘后排料，排料溫度為87℃，排料后停放冷卻20小時得到混合物D；

5)將步驟4)制得的混合物D投入開煉機中硫化處理，再將促進劑加入混煉膠中，薄通7遍，即得。

實施例3：

一種低溫用抗裂密封件材料，由以下重量份的原料組成：天然橡膠45份、丁腈橡膠32份、硫磺0.5份、氧化鋅4份、硬脂酸2份、抗氧劑1份、防老劑5份、石蠟3份、炭黑12份、碳酸鈣4份、促進劑3份、硅藻土3份、鄰苯二甲酸二辛酯3份、己二酸二辛脂1份。

制備步驟如下：

1)將天然橡膠、丁腈橡膠投入密煉機中進行塑煉，塑煉時間為12分鐘，當溫度達到114℃時排料，排料后停放冷卻24小時得到混合物A；

2)將步驟1)制得的混合物A加入到密煉機中，再加入氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、防老劑、石蠟、硅藻土，混煉7分鐘后，加入碳酸鈣繼續(xù)混煉4分鐘后得到混合物B；

3)向步驟2)制得的混合物B中分三次加入炭黑混煉，每次加入炭黑的量相等，每次混煉2分鐘得到混合物C；

4)向步驟3)制得的混合物C中加入鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛脂充分混煉8分鐘后排料，排料溫度為94℃，排料后停放冷卻20小時得到混合物D；

5)將步驟4)制得的混合物D投入開煉機中硫化處理，再將促進劑加入混煉膠中，薄通8遍，即得。

實施例4：

一種低溫用抗裂密封件材料，由以下重量份的原料組成：天然橡膠55份、丁腈橡膠26份、硫磺0.7份、氧化鋅7份、硬脂酸5份、抗氧劑1.3份、防老劑6份、石蠟1份、炭黑16份、碳酸鈣9份、促進劑2份、硅藻土7份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、己二酸二辛脂2份。

制備步驟如下：

1)將天然橡膠、丁腈橡膠投入密煉機中進行塑煉，塑煉時間為20分鐘，當溫度達到128℃時排料，排料后停放冷卻24小時得到混合物A；

2)將步驟1)制得的混合物A加入到密煉機中，再加入氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、防老劑、石蠟、硅藻土，混煉5分鐘后，加入碳酸鈣繼續(xù)混煉3分鐘后得到混合物B；

3)向步驟2)制得的混合物B中分三次加入炭黑混煉，每次加入炭黑的量相等，每次混煉2分鐘得到混合物C；

4)向步驟3)制得的混合物C中加入鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛脂充分混煉6分鐘后排料，排料溫度為92℃，排料后停放冷卻20小時得到混合物D；

5)將步驟4)制得的混合物D投入開煉機中硫化處理，再將促進劑加入混煉膠中，薄通6遍，即得。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。