專利名稱：自潤復(fù)合密封材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械連接件或蓋用密封材料，具體涉及橡膠和高分子樹脂的組合物及其制法與應(yīng)用。
目前，國內(nèi)外用于密封的材料繁多，歸納起來有石棉、石墨、橡膠、高分子樹脂和塑料等各種類型。這些材料用于密封都有獨具的特點;但也存在各自的缺陷。如橡膠具有良好的彈性，但耐油、耐溫、耐酸堿、耐磨蝕性差，且易老化;塑料及高分子樹脂能耐油，有自潤性能，但彈性差，在負荷及熱作用下易蠕變和易老化;石棉和石墨制品耐高溫，抗腐蝕性好，但機械強度低，易斷裂。上述材料如不進行復(fù)合改性，影響密封效果，應(yīng)用范圍受到限制。國內(nèi)外也研制出有復(fù)合密封材料，如日本在1985年4月6日公開的一種“自潤密封用橡膠復(fù)合材料”(日特開JP8560，141)，它是將丁腈橡膠與粉狀的用油浸漬的乙丙硫化橡膠，按一定比例摻合而得的一種復(fù)合材料，它可加工成型為具有較低油流失率的自潤密封件，但耐酸堿、耐腐蝕等綜合性能不理想;再如中國于1990年12月26日公開的“一種新型的耐油密封材料”(CN1048050A)，它是以氯丁橡膠和丁腈橡膠為基料，添加適量酚醛樹脂、穩(wěn)定劑和促進劑組成的復(fù)合體系，再溶于溶劑制成一種涂敷用的液體密封材料，雖然具有耐油和良好的低溫性能，但無自潤等特性。現(xiàn)有的橡膠和高分子樹脂基的復(fù)合密封材料，還不能同時滿足機械密封(特別是動密封)對耐高溫高壓、耐酸堿油、耐磨蝕、自潤性和柔彈可塑性好等的全面技術(shù)要求。
本發(fā)明的目的在于用橡膠和高分子樹脂為基本原料，提供一種密封綜合性能優(yōu)良，適用于多種氣液介質(zhì)和苛刻條件的新型橡膠和高分子樹脂基自潤復(fù)合密封材料;本發(fā)明的另一個目的還在于提供這種自潤復(fù)合密封材料的制造和應(yīng)用方法。
本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料是橡膠和高分子樹脂基的一種復(fù)合物，包含a37～73%(重量)由一種或多種橡膠和高分子樹脂組成的基礎(chǔ)膠料;
b25～56%的多種改性添加劑;
c2～8%(重量)的一種或多種固化劑。
其中所述的橡膠包括氯丁橡膠、丁腈橡膠或膠乳、聚硫橡膠;高分子樹脂包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯、聚酰胺樹脂、氧茚一茚樹脂。所述的改性添加劑包括稀釋劑(例如溶劑油、醋酸乙脂、二氯乙烷、三氯乙烯、聚異丁烯、異丙醇)，潤滑劑(例如硅油、礦物油、硬脂酸鋇、石墨粉、滑石粉、二硫化鉬、膨潤土)，柔彈性改善劑(例如氯丁橡膠、聚硫橡膠、丁腈橡膠及膠乳、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、低分子聚酰胺樹脂)，熱穩(wěn)定劑(例如硬脂酸鋇、石墨粉、聚四氟乙烯)，增韌增塑劑(例如鄰苯二甲酸二丁酯、低分子聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧酚醛樹脂)，增強劑(例如玻璃纖維、炭纖維)，偶聯(lián)劑(例如r-丙基三甲氧基硅烷、鈦酸脂、鋁酸酯)和防老劑(例如防老劑丁、防老劑4010)。所述的固化劑包括低分子聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氧化鎂、氧化鋅、列克納。
本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料，其制造方法包括以下步驟a基礎(chǔ)膠料的制備將一種或多種橡膠乳液和高分子樹脂按重量比28～72∶28～72投入攪拌器中，在40～60℃，600～1200r/min的條件下攪拌0.5～2小時。
b基礎(chǔ)膠料的改性在a步制成的100份(重量)基礎(chǔ)膠料中，添加5～25份(重量)稀釋劑、5～25份(重量)潤滑劑、6～30份(重量)柔彈性改善劑、4～18份(重量)熱穩(wěn)定劑、5～20份(重量)增韌增塑劑、6～23份(重量)增強劑、4～9份(重量)偶聯(lián)劑、并在50～80℃，800～1500r/min的條件下攪拌1.5～2小時。
c改性膠料的熟化在b步制成改性膠料中，再加入2～14份(重量)一種或多種固化劑，并在30～50℃，600～1000r/min的條件下攪拌0.5～1.5小時，隨后添加1～7份(重量)防老劑，在相同條件下再攪拌0.5～1.5小時。
d成型固化將經(jīng)過c步處理制成的熟化改性膠料用模具澆鑄成型，并在80～200℃條件下固化處理1～3小時，即得本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料。
本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料可以沖壓成各種規(guī)格的密封件，也可以制軋成各種密封帶或密封條(盤根)。
本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料為柔軟潤滑的可塑彈性體，與現(xiàn)有的橡膠和高分子樹脂密封材料相比，內(nèi)聚力強，化學穩(wěn)定性好，在外磁場、壓力和扭轉(zhuǎn)等外力作用下均能保持自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;同時它承受溫度變化的能力強，溫度的變化只能引起自身柔軟性的變化，即使在300℃左右的高溫下也不龜裂、不破碎;它的承壓能力可達7MPa/cm;它具有優(yōu)良的自潤性和追隨性，在各種條件下能與軸、桿緊密貼合而又不會粘結(jié)，在使用過程中如因意外被撕裂、破碎，能在外力作用下重新組合成整體，恢復(fù)其原有的密封性能，因而能使機械長期靈活的轉(zhuǎn)動或移動，又能有效地防止介質(zhì)外泄。經(jīng)試用表明，用它做的盤根在強酸、強堿、強溶劑及高溫高壓條件下使用，其使用壽命比現(xiàn)有的橡膠或石棉盤根高10～100倍，并能有效地減少設(shè)備的密封長度(與石棉盤根比，其密封長度可減少3～5倍;與V型膠圈比，密封長度可減少2～3倍)。本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料，制造簡單，使用方便，易于安裝和調(diào)整，可廣泛用于采礦、冶金、石油化工、工程機械、機動車船及航空航天等技術(shù)領(lǐng)域的靜密封和動密封，根除多種氣液介質(zhì)的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。
實施例(配方，以重量百分比計)1、氯丁橡膠20，酚醛樹脂2.3，醋酸乙酯25，二氯乙烷2.8，石墨粉(粒度≤200目)2.4，二硫化鉬(粒度≤200目)4，炭纖維6，硬脂酸鋇0.5，，200＃溶劑油25，二甲基硅油5.5，聚四氟乙烯濃縮液4，氧化鋅0.6，氧化鎂0.8，列克納0.7，r-丙基三甲氧基硅烷0.1，防老劑丁0.3。
2、丁腈膠乳20，酚醛樹脂14，環(huán)氧樹脂30，膨潤土(粒度≤200目)4，玻璃纖維2，鄰苯二甲酸二丁酯3，礦物油4.5，異丙醇5，氧茚一茚樹脂2.6，聚四氟乙烯(粒度≤200目)4.1，聚四氟乙烯濃縮液3.5，聚酰胺樹脂650 7.0，r-丙基三甲氧基硅烷0.2，防老劑丁0.1。
3、聚硫橡膠(液體)30，酚醛環(huán)氧樹脂30，醋酸乙酯3.4，聚異丁烯3.3，三氯乙烯3.3，二硫化鉬(粒度≤200目)4.5，滑石粉(粒度≤200目)5.3，炭纖維5，鄰苯二甲酸二丁酯2，苯甲基硅油6，礦物油2.3，聚酰胺樹脂650 4.6，r-丙基三甲氧基硅烷0.1，防老劑丁0.2。
權(quán)利要求
1.一種自潤復(fù)合密封材料，特征在于它包含a37～73%(重量)由一種或多種橡膠和高分子樹脂組成的基礎(chǔ)膠料；b25～56%(重量)的多種改性添加劑；c2～8%(重量)的一種或多種固化劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的自潤復(fù)合密封材料，特征在于其中所說的橡膠包括氯丁橡膠、丁腈橡膠或膠乳、聚硫橡膠;所說的高分子樹脂包括酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯、聚酰胺樹脂、氧茚一茚樹脂。
3.按照權(quán)利要求1所述的自潤復(fù)合密封材料，特征在于其中所說的改性添加劑包括稀釋劑、潤滑劑、柔彈性改善劑、熱穩(wěn)定劑、增韌增塑劑、增強劑、偶聯(lián)劑和防老劑。
4.按照權(quán)利要求1所述的自潤復(fù)合密封材料，特征在于其中所說的固化劑包括低分子聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氯化鎂、氧化鋅、列克納。
5.一種自潤復(fù)合密封材料的制造方法，特征在于包括a)基礎(chǔ)膠料的制備;b)基礎(chǔ)膠料的改性;c)改性膠料的熟化和d)成型固化四個步驟。
6.按照權(quán)利要求5所述的自潤復(fù)合密封材料制造方法，特征在于其中所說的a)基礎(chǔ)膠料的制備是將一種或多種橡膠乳液和高分子樹脂，按重量比28～72∶28～72投入攪拌器中，在40～60℃，600～1200r/min條件下攪拌0.5～2小時。
7.按照權(quán)利要求5所述的自潤復(fù)合密封材料制造方法，特征在于其中所說的b)基礎(chǔ)膠料的改性是在100份(重量)基礎(chǔ)膠料中，添加5～25份(重量)稀釋劑、5～25份(重量)潤滑劑、6～30份(重量)柔彈性改善劑、4～18份(重量)熱穩(wěn)定劑、5～20份(重量)增韌增塑劑、6～23份(重量)增強劑、4～9份(重量)偶聯(lián)劑，并在50～80℃，800～1500r/min的條件下攪拌1.5～2小時。
8.按照權(quán)利要求5所述的自潤復(fù)合密封材料制造方法，特征在于其中所說的c)改性膠料的熟化是在改性膠料中，再加入2～14份(重量)一種或多種固化劑，并在30～50℃，600～1000r/min的條件下攪拌0.5～1.5小時，隨后添加1～7份(重量)防老劑，在相同條件下再攪拌0.5～1.5小時。
9.按照權(quán)利要求5所述的自潤密封材料制造方法，特征在于其中所說的d)成型固化是將熟化的改性膠料用模具澆鑄成型，并在80～200℃條件下固化處理1～3小時。
10.一種自潤復(fù)合密封材料的應(yīng)用方法，特征是將它沖壓成各種規(guī)格的密封件;或軋制成各種密封帶或密封條;應(yīng)用于機械的靜密封或動密封。
全文摘要
本發(fā)明的自潤復(fù)合密封材料，包含37～73％(重量)由一種或多種橡膠，和高分子樹脂組成的基礎(chǔ)膠料，25～56％(重量)的多種改性添加劑，和2～8％(重量)的一種或多種固化劑；用基礎(chǔ)膠料經(jīng)改性、熟化和成型固化而制成。它是柔軟潤滑的可塑彈性體，具有優(yōu)良的自潤性和追隨性，內(nèi)聚力強，化學穩(wěn)定性好，耐酸、堿、油，耐高溫高壓，能與軸、桿緊密貼合而又不會粘結(jié)，適用于多種氣液介質(zhì)和苛刻條件下的機械靜、動密封。
文檔編號C09K3/10GK1093730SQ9410186
公開日1994年10月19日 申請日期1994年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月4日
發(fā)明者鄭凱 申請人:鄭凱