[发明专利]具有低摩擦系数的阻燃船用橡胶密封材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用橡胶密封制品，具体涉及一种具有低摩擦系数的阻燃船用橡胶密封材料及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶（EPDM）由乙烯、丙烯及第三单体共聚而成，其大分子主链完全饱和，第三单体作为活性交联点存在于支链上。EPDM由于分子链的高饱和性，使之与其它通用橡胶相比，具有优异的耐候性、耐臭氧性、耐热性、良好的电绝缘性和耐化学介质腐蚀性；而且EPDM相对密度低，填充量大，对各种常规的橡胶加工工艺具有很好的适应性。随着各行业技术的不断发展，对EPDM也提出了更高的要求，如要求提高其阻燃性能和降低表面摩擦系数等。

EPDM主要由碳氢元素组成，非常容易燃烧，且产生大量的黑色浓烟。实际生产中，常通过在EPDM中添加阻燃剂来提高其阻燃性。阻燃剂按作用机理不同可以分为含卤阻燃剂与无机氢氧化物阻燃剂。含卤阻燃剂由于其高效性而受到广泛应用。但含卤阻燃剂燃烧时产生的卤化氢气体具有腐蚀性和毒性，其制品只适合应用于开放性空间。专利CN1542042公开了一种含卤阻燃弹性体，该阻燃橡胶由于采用了卤-锑协同体系（十溴二苯醚/三氧化二锑），因而具有填充量低、阻燃效果优良、力学性能损失小的优点。以氢氧化物为代表的无机阻燃剂无毒环保，但由于其阻燃效率低下，需大量填充，往往影响橡胶制品的其它性能。专利CN201210237762.4介绍了一种环保型橡胶阻燃体系。其具体主要成分为改性氢氧化镁、改性氢氧化铝、氧化锑、水滑石等并用。依据该专利提供的方法可制得阻燃优良的橡胶制品，但其力学性能和挤出性能较差。

许多橡胶制品都是在动态滑动状态下工作的，如旋转轴密封圈和汽车雨刷条等。减小橡胶的摩擦因数有助于减小摩擦力从而有效降低橡胶的磨损。常用的减小橡胶摩擦因数的方法有配合法(如在胶料中加入二硫化钼和碳纤维等耐磨润滑剂)、橡塑共混法(在橡胶中混入聚丙烯或聚乙烯)和表面改性法。配合法和橡塑共混法对基础胶料的性能有较大的影响，而表面改性法则是在保持基础胶料性能基本不变的前提下改变橡胶表面的摩擦性能。研究表明，橡胶复合材料在运动过程中主要是表面部分材料的磨损和降解，而内部材料基本不发生变化，因此对橡胶表面改性确有实际意义。表面改性分为表面化学改性和物理包覆。表面化学改性主要有氟化、溴化、磺化和碘化等；物理包覆主要有对亚苯基二甲基高聚物薄膜包覆、表面涂覆润滑膜与聚四氟乙烯包覆等。郑文博在《低摩擦橡胶油封材料的研究》中对比了三种不同改性方法（添加内润滑剂、表面卤化与表面增覆聚四氟乙烯）对丁腈油封材料的摩擦系数的影响。结果表明，涂覆聚四氟乙烯膜的效果最佳；另外，加入内润滑剂、增加胶料硬度和提高硫化程度等方法均可不同程度地降低摩擦系数。吴新国在《低摩擦丁腈橡胶复合材料配合及摩擦性能研究》中对比了在丁腈橡胶中添加不同的自润滑剂（碳纳米管、二硫化钼、石墨和聚四氟乙烯）的形态、粒径与表面处理对摩擦系数的影响；研究表明表面处理后的粒子易分散形成均匀相，三维粒子更有利于降低表面摩擦系数，粒子尺寸越小则表面摩擦系数越小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低摩擦系数的阻燃船用橡胶密封材料及其制备方法，其制品可用为密封制品应用在滚装船上。

本发明的目的是这样实现的：

一种具有低摩擦系数的阻燃船用橡胶密封材料，其配方组成质量份数为：

生胶基体                        150份

复合阻燃剂                      70-170份

炭黑                            50-100份

硫化剂                          2-5份

硫化促进剂                      1-3份；

其中，所述生胶基体为充油三元乙丙橡胶， 

所述复合阻燃剂是由下列有效成分的质量份复配而成：

十醚联苯醚                      50-100份

三氧化二锑                      10-30份

微胶囊化红磷                    0-20份

硼酸锌                          0-20份；