[发明专利]一种石墨烯增强橡胶密封材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯增强传热密封材料及其制备方法，所述材料按质量份计，由100份丁腈橡胶中加入以下原料制成：芳纶纤维2‑8份、石墨烯3‑10份、氧化锌3‑7份、氧化钙2‑6份、硬脂酸锌0.6‑1.4份、促进剂CZ 1‑3份、促进剂TT 1‑3份、防老剂RD 1‑3份、防老剂4010NA 1‑3份、乙烯基硅树脂2‑6份、硫磺2‑4份；其制备步骤为：将丁腈橡胶塑炼后，依次与上述组份中的添加剂、填充剂、多尺度纤维混炼，最后进行压制成型、硫化处理。该石墨烯增强传热密封材料的拉伸强度、热传导性、压缩回弹率等，能够承载较大压力。

技术领域

本发明涉及机械材料技术领域，具体是一种石墨烯增强传热密封材料及其制备方法。

背景技术

密封涉及到人类生产、生活的方方面面，密封制品是机械设备的重要基础元件，几乎所有的工业部门都离不开它，通用设备中的压缩机、泵、压力管道等更是以密封为工作基础。密封元件的质量如何，直接关系到大多数装备的使用寿命及运转可靠性。如果密封件质量低劣，轻则带来经济损失和麻烦，重则会造成恶性事故，对人与环境都会造成很大的伤害。尤其是在工作压力、温度高的环境下，密封圈所承受的负荷较大，在高温下的老化速度加快，在设备运行过程中经常碰到密封件损坏情况，有的密封件正常工作时间甚至不到一个月就需要更换，大大降低了企业的生产效率。基于此，本发明提供了一种石墨烯增强传热密封材料，可以广泛应用于高压、高温环境下特别是对散热、传热有较高要求的机械密封技术领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯增强传热密封材料及其制备方法，制得的材料具有优异的强度、热传导性、弹性及抗老化性，可以用作高压、高温等环境下以及对传热、散热有要求的机械密封用材料。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种橡胶密封材料，按照质量份计，由100份丁腈橡胶中加入以下原料制成：

芳纶纤维2-8份，石墨烯3-10份，氧化锌3-7份，氧化钙2-6份，硬脂酸锌0.6-1.4份，促进剂CZ 1-3份，促进剂TT 1-3份，防老剂RD 1-3份，防老剂4010NA 1-3份，乙烯基硅树脂2-6份，硫磺2-4份。

优选地，所述橡胶密封材料，按质量份计，由以下原料制成：丁腈橡胶100份，芳纶纤维5份，石墨烯5份，氧化锌3份，氧化钙3份，硬脂酸锌0.7份，促进剂CZ 2份，促进剂TT 2份，防老剂RD 2份，防老剂4010NA 2份，乙烯基硅树脂5份，硫磺2.5份。

优选地，所述橡胶密封材料，按质量份计，由以下原料制成：丁腈橡胶100份，芳纶纤维5份，石墨烯7份，氧化锌5份，氧化钙5份，硬脂酸锌0.7份，促进剂CZ 3份，促进剂TT 3份，防老剂RD 3份，防老剂4010NA 3份，乙烯基硅树脂6份，硫磺4份。

优选地，所述橡胶密封材料，按质量份计，由以下原料制成：丁腈橡胶100份，芳纶纤维6份，石墨烯6份，氧化锌4份，氧化钙5份，硬脂酸锌0.8份，促进剂CZ 3份，促进剂TT 3份，防老剂RD 3份，防老剂4010NA 3份，乙烯基硅树脂4份，硫磺3份。

所述的橡胶密封材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)塑炼：将丁腈橡胶置于开炼机上薄通塑炼处理，在50-80℃下混炼3-5分钟；

(2)混炼：按比例将步骤(1)的塑炼胶与氧化锌、氧化钙、硬脂酸锌、促进剂CZ、促进剂TT、防老剂RD、防老剂4010NA、乙烯基硅树脂、硫磺，依次加入混炼机，在50-80℃下混炼6-8分钟；

(3)添加微尺度纤维：按比例将步骤(2)的混炼胶中加入芳纶纤维，在50-80℃下混炼5-6分钟；

(4)添加石墨烯：按比例将步骤(3)的混炼胶中加入石墨烯，在50-80℃下混炼3-4分钟；