[发明专利]一种新型乙丙橡胶密封材料制品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶密封材料领域，具体为一种配方和生产工艺简单、硫化时间短，制品综合性能好、成本低、耐腐蚀、耐老化、阻燃环保的橡胶密封制品的制备方法。

背景技术

现代工业领域中，密封技术起着举足轻重的作用，它是液压和气压系统性能得以保证的关键。密封失效不仅会大幅增加后续维修成本，还可能导致致命的灾难。目前，密封技术在机械、化工、交通、食品、纺织、建筑等诸多领域有广泛的应用。例如，在汽车领域，密封技术就包含三大方面的应用：油封、水封和气封。密封制品性能好坏的决定性因素是材料的性能，密封材料有金属材料(铝、铅、铟、不锈钢等)，也有非金属材料（橡胶、塑料、陶瓷、石墨等）和复合材料（如橡胶-石棉板），但当前使用最多的是橡胶类弹性体材料。

近年来，橡胶密封件的使用条件日益严酷，使用工况越来越苛刻，表现在多个方面，例如，密封件的使用温度范围越来越宽广，高温、低温两方面均在不断突破原来的工况极限；所接触的介质和添加剂越来越复杂，要求密封件材料的腐蚀性越来越强；橡胶制品的易燃缺决定了橡胶密封材料的阻燃性需求日益凸显；另外，制品的价廉、易生产、美观化、舒适化等要求也在不断地被提出来。因此，开展高性能密封材料的研究具有重要的意义。

在橡胶类密封材料中，三元乙丙橡胶的应用日趋广泛。三元乙丙橡胶的密度较低，可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本，弥补了其生胶价格高的缺点，并且高填充后物理机械能降低幅度不大；三元乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽性能，以及优异的电绝缘性能和耐电晕性颜色稳定性、充油性、常温流动性等；由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。

目前，三元乙丙橡胶密封材料制品存在生产成本高、阻燃性能差、硫化时间长、制品耐老化性能有待进一步提高等缺陷。因此，开发密封性能良好且生产成本较低、耐腐蚀、耐高低温、阻燃环保的新型三元乙丙橡胶密封材料是一个全新课题。

发明内容

针对现有的三元乙丙橡胶密封条生产存在的生产成本高、硫化时间长，制品阻燃性能差、耐老化性能有待进一步提高等不足，本发明拟解决的技术问题是：设计一种新型乙丙橡胶密封材料制品的制备方法。该制备方法为采用三元乙丙橡胶4436和539两种生胶料为基本原料，与一定量炭黑、碳酸钙、石蜡油、氧化锌、硬脂酸、聚乙烯醇、高分子蜡以及抗老化剂、分散剂、促进剂、硫化剂、阻燃剂等配合，经密炼、开炼和硫化工艺制备而成。选用三元乙丙橡胶4436和539两种牌号生胶，原料成本相对降低、原料加工性能良好，制品耐腐蚀性能以及其它综合性能良好。选用防老剂KY-405与抗氧剂MBZ复配，制品耐高低温性能、抗氧性能等良好。选用促进剂CZ、BZ、TRA、TT 、PZ复配协同作用，硫化时间短、生产效率高。配方中加入了无卤阻燃剂，提高了制品的环保阻燃性能。

一种新型乙丙橡胶密封材料制品的制备方法，包括如下步骤：

（1）称取6Kg三元乙丙橡胶4436、5～6Kg三元乙丙橡胶539，炭黑10～13Kg，轻质碳酸钙3～4Kg，石蜡油9～10Kg，氧化锌0.5～1Kg，硬脂酸0.1～0.3Kg， 0.1～0.2Kg的 KY-405，MBZ约0.05～0.1Kg，聚乙二醇0.1～0.3Kg，聚乙烯蜡0.1～0.15Kg，AFLUX-42约0.15-0.3Kg。另外，称取促进剂CZ约0.15～0.3Kg，促进剂BZ约0.15～0.3Kg，促进剂TRA约0.05～0.1Kg，促进剂TT约0.05～0.1Kg，促进剂PZ约0.05～0.1Kg，硫磺0.1～0.2Kg，阻燃剂0.15～0.3Kg。

（2）将乙丙生胶置于密炼机中塑炼60～80秒，然后加入氧化锌、硬脂酸、KY-405、MBZ混炼30～40秒，加入炭黑、轻质碳酸钙、石蜡油、聚乙二醇、聚乙烯蜡以及AFLUX-42等密炼60～120秒得一段胶。塑炼和混炼温度控制在120～140℃。

（3）将一段胶置于在开炼机上，加入促进剂CZ、BZ、TRA、TT 、PZ以及硫化剂硫磺和阻燃剂聚磷酸铵，在55～70℃下开炼至断面均匀，出片得到二段胶。

（4）将二段胶成型后在硫化机上170～185℃硫化6～8分钟得到一段硫化产品。

本发明所述阻燃剂是环保型无卤阻燃剂，可以是磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、三芳基磷酸酯(IPPP)、磷酸三乙酯(TEP)以及聚磷酸铵等中的一种或几种复合使用。