[發明專利]一種耐高溫密封墊用組合橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110415843.8
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113121921A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王立平;王林;成根群
• 申請（專利權）人: 啟東市億方密封科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L27/18;C08L71/02;C08K13/06;C08K3/22;C08K5/09;C08K7/06;C08K9/00;C08K3/38;C08K7/26;C08K5/14
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本發明公開了一種耐高溫密封墊用組合橡膠材料及其制備方法，由以下份量比材料組成：三元乙丙橡膠50?70份、四丙氟橡膠20?50份、氧化鋅4?10份、硬脂酸1?2份、碳纖維5?20份、氮化硼0.5?3份、防護體系1?4份、PEG 1?5份、堿性白炭黑60?80份、硫化劑3?6份、助交聯劑3?6份。本發明制備的橡膠組合材料以三元乙丙膠為主，并用四丙氟橡膠，利用其加更高的耐溫特性，輔以耐熱導熱材料和適合的防護體系，優選了硫化體系，得到一種耐高溫性能優異，可以在170℃?185℃高溫區間間歇使用一年而不會因熱氧老化而損壞的組合橡膠材料，本方法制備的橡膠組合材料不僅耐溫性能、力學性能得到了明顯的提高，其優異的高溫壓縮永久變形為產品的密封性能提供了保障，且制備方法簡單，成本低。

技術領域

本發明屬于耐高溫復合材料技術領域，具體涉及一種耐高溫密封墊用組合橡膠材料及其制備方法。

背景技術

板式熱交換密封墊主要是在板式熱交換器上起到密封介質，防止介質泄露的作用。隨著現在工況條件越來越苛刻，對密封墊的性能提出了更高的要求。要求：密封墊有足夠的強度，不會在使用過程中出現斷裂影響密封，強度≥14Mpa；壓縮變形要小，這樣才能保證板式熱交換密封墊在長時間高溫壓縮下產品有足夠的密封性能，(150℃*24H，25％的壓縮率)壓變≤20％；耐溫性能要好，(170℃*70H)熱空氣老化：硬度變化＜5，強度變化＜30％，伸長率變化＜30％。

乙丙橡膠由于其出色的耐老化性能和低廉的價格在市場上廣泛的被應用。但其極限溫度在150℃，不能滿足耐熱耐溫性能要求。而氟橡膠雖然耐溫性能足夠高，可以達到230℃長期使用，但是價格昂貴，實用成本過高，因此市場接受度受到限制。目前是上市需要一款耐溫在170℃-180℃溫度區間間歇使用，且成本低廉的一款組合橡膠材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐高溫密封墊用組合橡膠材料，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種耐高溫密封墊用組合橡膠材料，由以下份量比材料組成：三元乙丙橡膠50-70份、四丙氟橡膠20-50份、氧化鋅4-10份、硬脂酸1-2份、碳纖維5-20份、氮化硼0.5-3份、防護體系1-4份、PEG 1-5份、堿性白炭黑60-80份、硫化劑3-6份、助交聯劑3-6份。

優選的，所述四丙氟橡膠為日本肖旭子150E，日本肖旭子150E門尼較低，和三元乙丙膠相容性較好，用過氧硫化體系可以和三元乙丙橡膠達到很好的共硫化效果，獲得很好的材料性能，另一方面四丙氟可以在200℃下長期使用，可以提高材料的整體耐溫性能。

優選的，所述碳纖維為長度3-5毫米的短切碳纖維，3-5毫米的短切碳纖維在配方中可以起到很好的導熱性能，材料在受到高溫老化時及時通過碳纖維將高溫傳導出去，防止在材料內部聚集。

優選的，所述氮化硼為改性納米氮化硼，改性納米氮化硼材料本身具有很好的導熱性能，且對橡膠材料有很好的補強增硬效果。

優選的，所述防護體系為防老劑MB(0.5-1.5份)和防老劑445(1-2份)，兩種防老劑并用有很好的防熱氧老化效果。

優選的，所述PEG為聚乙二醇，聚乙二醇一方面可以作為分散劑改善原材料的分散性，另一方面對白炭黑進行表面改性，提高硫化交聯密度的作用。

優選的，所述堿性白炭黑為532白炭黑，其耐溫效果優于炭黑，但其壓縮永久變型比炭黑補強的要差一些，選用堿性白炭黑(532白炭黑)在保證耐溫性的前提下，提高了材料的交聯密度，改善了材料的壓縮永久變形性能。

優選的，所述硫化劑為過氧化二異丙苯(DCP)，采用過氧化二異丙苯硫化的材料不僅能獲得很好的耐熱耐老化性能，同時能提高材料的壓縮永久變形性能。