一種耐氯胺的epdm密封材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐氯胺的EPDM密封材料及其備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在美國(guó)會(huì)經(jīng)?？吹疥P(guān)于丁晴橡膠以及乙烯丙烯共聚物密封件膨脹和開裂的投訴 和抱怨。例如德州Ingleside市水處理廠過濾反洗設(shè)備中大水閥閥座材料失效，其密封材 料是用EPDM材料制成的。從1982年以來一直置于3-5mg/L的氯胺殘余物中。氧化物對(duì)橡 膠材料的化學(xué)侵蝕不是發(fā)生在主鏈上就是發(fā)生在聚合物基團(tuán)的交聯(lián)鍵上，它減弱了聚合物 的強(qiáng)度，并降低聚合物彈性和回彈性。因此橡膠件的失效與使用氯胺作為水凈化劑有關(guān)。氯 胺侵蝕橡膠的交聯(lián)點(diǎn)后再材料表面形成微裂縫，水就滲入橡膠中，隨著裂縫自我擴(kuò)張，水滲 入程度加深，使材料進(jìn)一步受到氯胺侵蝕。最終導(dǎo)致橡膠密封件失效。
[0003] 目前國(guó)外明尼蘇達(dá)和派克公司的EPDM密封件產(chǎn)品能夠滿足的耐氯胺要求，他們 通過材料改性和先進(jìn)的成型工藝解決了產(chǎn)品的耐氯胺要求。但國(guó)內(nèi)目前的工藝水平還沒有 找到有效的解決辦法。即便是從明尼蘇達(dá)買料到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，因工藝水平限制，生產(chǎn)成本也很 高，尤其是后段毛邊處理工藝必須是冷凍毛邊。
[0004] 使用氯胺作為水凈化劑，氯胺侵蝕橡膠的交聯(lián)點(diǎn)后再材料表面形成微裂縫，水就 滲入橡膠中，隨著裂縫自我擴(kuò)張，水滲入程度加深，使材料進(jìn)一步受到氯胺侵蝕。最終導(dǎo)致 密封件失效。同樣是使用EPDM材料，選用的主膠料和配合劑的類型不同，最終的使用效果 卻是相差甚遠(yuǎn)。在眾多配方設(shè)計(jì)人員的反應(yīng)中，要解決EPDM密封件產(chǎn)品的耐氯胺問題。除 了進(jìn)行EPDM主膠改性外。選擇的主膠方向上都是選擇高乙烯含量高分子量并且第三單體 含量較低的膠種。選擇以普通DCP為架橋劑，TAC或TAIC為硫化助劑。這樣的配方，對(duì)于氯 胺的侵蝕有一定的作用。比普通硫磺硫化體系有較大的改善。但也存在著較大的缺陷。那 就是加工性差，工藝成本太大。而且其耐氯胺性能通過三個(gè)月的測(cè)試下來，其體積變化范圍 也會(huì)達(dá)到10%左右。并不是很理想。而本發(fā)明的材料配方則可把體積變化率控制在5%以 內(nèi)，而且工藝性能良好，后段處理工序可以依照傳統(tǒng)作業(yè)方式作業(yè)，不必新增加新的設(shè)備和 太多的投入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種耐氯胺的EPDM密封材料，其體積變 化率低，又有良好成型和后段毛邊處理的效果，對(duì)氯胺具有非常強(qiáng)的抗耐性。
[0006] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題之一的： 一種耐氯胺的EPDM密封材料，所述耐氯胺的EPDM密封材料包括的原料組分及其重 量份如下：EPDM橡I父38_44重量份、熱裂法炭黑21-25重量份、滑石粉17-21重量份、石 蠟油6. 5-8. 5重量份、氧化鋅1. 5-2. 5重量份、防老劑AW-66為0. 2-0. 5重量份、防老劑 RD為0. 2-0. 5重量份、防老劑CPL為0. 2-0. 5重量份、硫化助劑0. 6-0. 9重量份、架橋劑 0. 8-1. 2重量份；所述EPDM橡膠的門尼粘度在20-35,ENB含量為3. 0-5. 0重量份；所述硫 化助劑還包括TMPT和TMPTMA;所述架橋劑還包括BIPB。
[0007] 進(jìn)一步地，所述EPDM橡膠的牌號(hào)為K2650,所述熱裂法炭黑的牌號(hào)為N990,所述硫 化助劑的牌號(hào)為PL400，所述架橋劑的牌號(hào)為Perkadox14s-fl。
[0008] 進(jìn)一步地，所述所述硫化助劑中TMPT的含量為0. 6-0. 9重量份，TMPTM的含量為 0. 6-0. 9重量份；所述架橋劑中BIPB的含量為0. 8-1. 2重量份。
[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二，在于提供一種耐氯胺的EPDM密封材料的制備方 法，該制備方法簡(jiǎn)單易操作，無需增加新的設(shè)備，生產(chǎn)成本低。
[0010] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題之二的： 一種耐氯胺的EPDM密封材料的制備方法，所述耐氯胺的EPDM密封材料包括的原料組 分及其重量份如下：EPDM橡膠38-44重量份、熱裂法炭黑21-25重量份、滑石粉17-21重量 份、石蠟油6. 5-8. 5重量份、氧化鋅1. 5-2. 5重量份、防老劑AW-66為0. 2-0. 5重量份、防老 劑RD為0. 2-0. 5重量份、防老劑CPL為0. 2-0. 5重量份、硫化助劑0. 6-0. 9重量份、架橋 劑0. 8-1. 2重量份；所述EPDM橡膠的門尼粘度在20-35,ENB含量為3. 0-5. 0重量份；所述 硫化助劑還包括TMPT和TMPTMA;所述架橋劑還包括BIPB; 所述制備方法步驟如下： 步驟10、先將EPDM橡膠送入密煉機(jī)中塑煉3分鐘，再投入氧化鋅、防老劑RD、防老劑AW-66、防老劑CPL煉1-2分鐘，之后交替加入熱裂法碳黑、滑石粉和石蠟油混煉，最后加入 架橋劑和硫化助劑混煉2分鐘，煉膠溫度控制在120度以下，總混煉時(shí)間15-20分鐘； 步驟20、煉完膠料后，取出膠料平鋪，放置24-48小時(shí)后，裁成對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)格用料，在 175-185度的條件下硫化6-15分鐘，硫化結(jié)束后，取出成型制品，除毛邊后，放入烤箱中以 150-160度的條件烘烤1. 5-2. 5小時(shí)，取出即為成品。
[0011] 進(jìn)一步地，所述EPDM橡膠的牌號(hào)為K2650,所述熱裂法炭黑的牌號(hào)為N990,所述硫 化助劑的牌號(hào)為PL400，所述架橋劑的牌號(hào)為Perkadox14s-fl。
[0012] 進(jìn)一步地，所述所述硫化助劑中TMPT的含量為0. 6-0. 9重量份，TMPTM的含量為 0. 6-0. 9重量份；所述架橋劑中BIPB的含量為0. 8-1. 2重量份。
[0013] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明通過選用低門尼的EPDM橡膠K2650,實(shí)現(xiàn)EPDM密封材料在模腔中的可塑性，通 過選用熱裂法碳黑和滑石粉提高EPDM密封材料的疏水性，通過防老劑的選擇改善EPDM密 封材料的耐腐蝕性，硫化體系的選擇使EPDM密封材料的交聯(lián)點(diǎn)具有更高的鍵能，對(duì)氯胺具 有更強(qiáng)的抗耐性，對(duì)硫化助劑的選擇使EPDM密封材料能實(shí)現(xiàn)更高的交聯(lián)密度；總之，本發(fā) 明能夠減小EPDM密封材料分子間的間隙，降低水的滲入程度，提高產(chǎn)品對(duì)氯胺的抗耐性。 另外，本發(fā)明EPDM密封材料體積變化率低，又有良好成型和后段毛邊處理的效果，其制備 方法簡(jiǎn)單易操作，無需增加新的設(shè)備，生產(chǎn)成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明涉及一種耐氯胺的EPDM密封材料，所述耐氯胺的EPDM密封材料包括的原 料組分及其重量份如下：EPDM橡膠38-44重量份、熱裂法炭黑21-25重量份、滑石粉17-21 重量份、石蠟油6. 5-8. 5重量份、氧化鋅1. 5-2. 5重量份、防老劑AW-66為0. 2-0. 5重量份、 防老劑RD為0. 2-0. 5重量份、防老劑CPL為0. 2-0. 5重量份、硫化助劑0. 6-0. 9重量份、 架橋劑0. 8-1. 2重量份；所述EPDM橡膠的門尼粘度在20-35,ENB含量為3. 0-5.O重量份； 所述硫化助劑還包括TMPT和TMPTMA;所述架橋劑還包括BIPB。
[0015] 較優(yōu)的，所述EPDM橡膠的牌號(hào)為K2650,所述