本發(fā)明涉及一種密封墊片的制備方法，具體涉及一種異氰酸酯交聯(lián)腈綸漿粕增強乳膠密封墊片材料的制備方法。
背景技術：
纖維增強彈性體密封材料的非石棉化，是當今環(huán)保發(fā)展的趨勢。美國、日本和澳大利亞的許多公司早在1984年即以芳香族聚酰胺耐溫有機纖維或碳纖維代替石棉，采用壓縮石棉(ca)法生產非石棉密封墊片材料。由于食品、醫(yī)藥、輕工、船舶、轎車等行業(yè)對非石棉增強橡膠墊片的大量需求，10余年來，我國相關行業(yè)進行了協(xié)作攻關并取得了較大進展。以芳砜綸、芳綸、玻璃或碳纖維代替石棉，開發(fā)了中、高壓非石棉纖維增強橡膠材料，隨后在非石棉纖維的選用、橡膠粘合劑和板材的成型工藝等方面作了進一步優(yōu)化，部分產品已實現(xiàn)工業(yè)化。
但目前所制備的非石棉增強橡膠材料與相應石棉制品的拉伸強度與抗蠕變松弛能力的差距較大，其主要原因在于非石棉合成纖維表面相對光滑，橡膠粘合劑、無機填料難于浸潤、擴散和滲透至纖維微孔內，導致其機械粘接力不足。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種異氰酸酯交聯(lián)腈綸漿粕增強乳膠密封墊片材料的制備方法，高活性的異氰酸酯基團在纖維、橡膠乳液與填料形成了牢固的共價鍵膠接，彌補了其間機械粘接力與氫鍵結合力的不足，使密封材料的力學性能改善顯著。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種異氰酸酯交聯(lián)腈綸漿粕增強乳膠密封墊片材料的制備方法，其制備工藝包括以下步驟：
（1）端羥基聚氨酯預聚體的制備：
首先將6-14重量份聚醚多元醇在108-115℃下抽真空脫除水分至含水率0.5%以下，然后將其在氮氣氛圍下滴加到3-9份有機多異氰酸酯化合物中，在50-85℃下反應1-3小時，加入0.5-3份亞硫酸氫鈉后再反應10-60分鐘，得到端羥基聚氨酯預聚體；
（2）混合漿液的制備：
將65-90份聚丙烯腈置于鼓風烘箱中，于78-83℃下干燥6-8小時，備用；將120-180份n,n-二甲基乙酰胺倒入三頸瓶，開啟攪拌器攪拌，加入2-6份氯化鋰待其溶解完全后，加入干燥好的聚丙烯腈，放入水浴中加熱至78-83℃攪拌充分溶解，冷卻至室溫后加入上述端羥基聚氨酯預聚體，混合攪拌均勻；
（3）在高速剪切作用下，將聚丙烯腈/聚氨酯混合漿液注入配制好的凝固液中，剪切10-20分鐘后，抽濾用去離子水洗滌2-4次，離心干燥，得到共混漿粕；
（4）將上述共混漿粕加入去離子水中，高速剪切分散均勻，加入2-4份封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑、10-23份橡膠乳液、0.02-0.1份消泡劑及0.04-0.2份硫磺混合攪拌均勻，形成均一的懸浮液，之后經抄取成型；
（5）干燥、硫化：
將上述成型后產品干燥后，在硫化壓力4.5-6.7mpa，硫化溫度125-150℃條件下，硫化10-20分鐘，即得。
其中，所述有機多異氰酸酯化合物為2,4-甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯或4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的任意一種。
其中，所述的凝固液是指n,n-二甲基乙酰胺與水的混合溶液，兩者的體積比為1-3:1。
其中，所述的橡膠乳液是指羧基丁苯橡膠乳液與羧基丁腈橡膠乳液以任意比混合而成。
所述的封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑是指利用二硫化鈉、亞硫酸氫鈉、焦硫酸鈉和過硫酸鈉的水溶液與異氰酸酯反應制備的水分散性二硫化鈉封閉型異氰酸酯。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
（1）本發(fā)明中使用的端羥基聚氨酯與聚丙烯腈能共同溶解于n,n-二甲基乙酰胺中，使聚氨酯均勻分散在聚丙烯腈漿液中，在沉析成形過程中，分散相聚氨酯也同樣在流動的凝固浴中受剪切和拉伸而變形，由于兩相間存在微觀的相分離，使初生漿粕存在大量的分布均勻的薄弱點，在剪切力的作用下，漿粕易于在這些薄弱點斷裂或縱向劈裂，實現(xiàn)原纖化，因而所得漿粕的尺寸更小、更均勻，比表面積得到提高，同時在漿粕表面引入更多的-oh極性基團，提高更多的活性位點。
（2）本發(fā)明使用封閉型異氰酸酯作為交聯(lián)劑，在高溫硫化時，可使-nco基團恢復活性，與橡膠乳液中的羥基、羧基以及漿粕纖維表面的羥基之間發(fā)生化學交聯(lián)形成三維交互網絡，形成了牢固的共價鍵膠接，使得密封墊片材料的拉伸強度與邵爾硬度顯著提高，材料的力學性能得到顯著改善。
具體實施方式
一種異氰酸酯交聯(lián)腈綸漿粕增強乳膠密封墊片材料的制備方法，其制備工藝包括以下步驟：
（1）端羥基聚氨酯預聚體的制備：
首先將14重量份聚醚多元醇在110℃下抽真空脫除水分至含水率0.5%以下，然后將其在氮氣氛圍下滴加到9份2,4-甲苯二異氰酸酯中，在65℃下反應2小時，加入0.8份亞硫酸氫鈉后再反應40分鐘，得到端羥基聚氨酯預聚體；
（2）混合漿液的制備：
將80份聚丙烯腈置于鼓風烘箱中，于80℃下干燥8小時，備用；將180份n,n-二甲基乙酰胺倒入三頸瓶，開啟攪拌器攪拌，加入6份氯化鋰待其溶解完全后，加入干燥好的聚丙烯腈，放入水浴中加熱至80℃攪拌充分溶解，冷卻至室溫后加入上述端羥基聚氨酯預聚體，混合攪拌均勻；
（3）在高速剪切作用下，將聚丙烯腈/聚氨酯混合漿液注入配制好的凝固液中，剪切15分鐘后，抽濾用去離子水洗滌4次，離心干燥，得到共混漿粕；
（4）將上述共混漿粕加入去離子水中，高速剪切分散均勻，加入4份封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑、20份羧基丁腈橡膠乳液、0.05份消泡劑及0.08份硫磺混合攪拌均勻，形成均一的懸浮液，之后經抄取成型；
（5）干燥、硫化：
將上述成型后產品干燥后，在硫化壓力4.5mpa，硫化溫度150℃條件下，硫化20分鐘，即得。
其中，所述的凝固液是指n,n-二甲基乙酰胺與水的混合溶液，兩者的體積比為3:1。
所述的封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑是指利用二硫化鈉、亞硫酸氫鈉、焦硫酸鈉和過硫酸鈉的水溶液與異氰酸酯反應制備的水分散性二硫化鈉封閉型異氰酸酯。