本發(fā)明涉及密封件材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
密封件在國民經(jīng)濟領(lǐng)域和國防工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。密封件失效的直接后果便是密封流體泄露，實際應(yīng)用中容易引發(fā)重大事故。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，結(jié)合部件的使用環(huán)境溫度對于密封件的選擇尤為重要，環(huán)境溫度過高即熱過載狀態(tài)下，會加速密封件的老化、脆化、溶化或結(jié)疤等等；環(huán)境溫度過低，結(jié)合部件由于其收縮效應(yīng)使其容易產(chǎn)生增大配合間隙的現(xiàn)象，致使密封件的密封性能降低，密封可靠性變差甚至失效的情況發(fā)生。因此，探索和挖掘出一種可以在超低溫環(huán)境中使用時依舊可以保證密封性能的密封件材料顯得十分重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料及其制備方法，以此提高密封件在超低溫使用環(huán)境中結(jié)合部件的密封特性。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料，由以下重量份的原料組成：硅橡膠40-50份、天然橡膠25-40份、丁腈橡膠10-20份、炭黑5-10份、二氧化硅8-12份、氧化鎂5-9份、硬脂酸1-5份、防老劑2-6份、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物10～30份、硫化劑1-5份、交聯(lián)助劑1-3份。
優(yōu)選的，由以下重量份的原料組成：硅橡膠46份、天然橡膠34份、丁腈橡膠11份、炭黑9份、二氧化硅11份、氧化鎂5份、硬脂酸3份、防老劑4份、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物26份、硫化劑2份、交聯(lián)助劑1份。
制備步驟如下：
1)將硅橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠共混均勻，升溫得到熔融態(tài)混合物A；
2)向步驟1)制得的熔融態(tài)混合物A中依次加入炭黑、二氧化硅、氧化鎂、硬脂酸、防老劑、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物，攪拌，冷卻至室溫得到混合物B；
3)向步驟2)制得的混合物B中加入硫化劑和交聯(lián)助劑進行硫化處理，即得。
優(yōu)選的，所述步驟1)中硅橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠共混均勻并升溫至130-160℃。
優(yōu)選的，所述步驟2)中攪拌35-45分鐘。
優(yōu)選的，所述步驟3)中硫化處理的壓力8-10MPa，溫度150-170℃，時間40-50min。
本發(fā)明提供一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料及其制備方法，其有益效果是：本發(fā)明在傳統(tǒng)的耐低溫硅橡膠的基礎(chǔ)上加入了Y2W3O12和Yb2W3O12負熱膨脹系材料混合物，由于其在極低溫度范圍內(nèi)擁有“熱縮冷脹”的特殊屬性，當該密封件裝配至結(jié)合部件縫隙中并放入超低溫環(huán)境下使用時，可以有效彌補結(jié)合部件本體因遇冷收縮效應(yīng)所額外增加的配合間隙，使得部件結(jié)合處不會出現(xiàn)因縫隙增大而導(dǎo)致密封性能降低甚至失效的情況。此外，本發(fā)明中加入的負熱膨脹系材料由于其負熱膨脹屬性存在范圍較廣，可以在常溫下將制得的密封件與結(jié)合部件進行裝配，使得裝配工藝簡單，成本降低。本發(fā)明實施方式簡單，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)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：
一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料，由以下重量份的原料組成：硅橡膠46份、天然橡膠34份、丁腈橡膠11份、炭黑9份、二氧化硅11份、氧化鎂5份、硬脂酸3份、防老劑4份、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物26份、硫化劑2份、交聯(lián)助劑1份。
制備步驟如下：
1)將硅橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠共混均勻，升溫至160℃得到熔融態(tài)混合物A；
2)向步驟1)制得的熔融態(tài)混合物A中依次加入炭黑、二氧化硅、氧化鎂、硬脂酸、防老劑、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物，攪拌42分鐘，冷卻至室溫得到混合物B；
3)向步驟2)制得的混合物B中加入硫化劑和交聯(lián)助劑進行硫化處理，硫化處理的壓力10MPa，溫度165℃，時間42min，即得。
實施例2：
一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料，由以下重量份的原料組成：硅橡膠42份、天然橡膠25份、丁腈橡膠16份、炭黑7份、二氧化硅8份、氧化鎂7份、硬脂酸2份、防老劑3份、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物18份、硫化劑4份、交聯(lián)助劑2份。
制備步驟如下：
1)將硅橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠共混均勻，升溫至140℃得到熔融態(tài)混合物A；
2)向步驟1)制得的熔融態(tài)混合物A中依次加入炭黑、二氧化硅、氧化鎂、硬脂酸、防老劑、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物，攪拌35分鐘，冷卻至室溫得到混合物B；
3)向步驟2)制得的混合物B中加入硫化劑和交聯(lián)助劑進行硫化處理，硫化處理的壓力9MPa，溫度155℃，時間40min，即得。
實施例3：
一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料，由以下重量份的原料組成：硅橡膠40份、天然橡膠40份、丁腈橡膠10份、炭黑6份、二氧化硅12份、氧化鎂6份、硬脂酸4份、防老劑2份、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物24份、硫化劑1份、交聯(lián)助劑3份。
制備步驟如下：
1)將硅橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠共混均勻，升溫至150℃得到熔融態(tài)混合物A；
2)向步驟1)制得的熔融態(tài)混合物A中依次加入炭黑、二氧化硅、氧化鎂、硬脂酸、防老劑、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物，攪拌45分鐘，冷卻至室溫得到混合物B；
3)向步驟2)制得的混合物B中加入硫化劑和交聯(lián)助劑進行硫化處理，硫化處理的壓力8MPa，溫度160℃，時間45min，即得。
實施例4：
一種超低溫結(jié)合部件用密封件材料，由以下重量份的原料組成：硅橡膠50份、天然橡膠27份、丁腈橡膠20份、炭黑5份、二氧化硅11份、氧化鎂9份、硬脂酸1份、防老劑6份、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物10份、硫化劑5份、交聯(lián)助劑1份。
制備步驟如下：
1)將硅橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠共混均勻，升溫至130℃得到熔融態(tài)混合物A；
2)向步驟1)制得的熔融態(tài)混合物A中依次加入炭黑、二氧化硅、氧化鎂、硬脂酸、防老劑、Y2W3O12和Yb2W3O12混合物，攪拌35分鐘，冷卻至室溫得到混合物B；
3)向步驟2)制得的混合物B中加入硫化劑和交聯(lián)助劑進行硫化處理，硫化處理的壓力9MPa，溫度170℃，時間50min，即得。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。