橡胶密封圈及其设备制作方法与相关技术

本技术介绍了一种橡胶密封圈及其制备方法，橡胶密封圈包括以下组分：改性丁苯橡胶，炭黑、硫化剂、促进剂、防老剂，氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、白炭黑、氧化铝纤维；其中改性丁苯橡胶为对乙烯基苯甲醇和丁二烯基三乙氧基硅烷的聚合物，再经过二苯基次磷酰氯和巯基乙醇改性后得到的产物。橡胶密封圈引入了二苯基次膦酰基和巯基乙醇，增加了大量的环结构，提高了分子交联度，环结构和交联结构具有一定的相互作用力，可以形成致密的网络结构，一定程度上可以提高分子链的刚性，从而大大提高了耐高温性能。另外，炭黑、白炭黑、氧化铝纤维等填料的加入，使密封圈具有良好的抗压、耐磨等力学性能。

技术要求

1.一种橡胶密封圈，其特征在于，包括以下质量份数的组分：改性丁苯橡胶80-100份，炭黑5-15份、硫化剂1.2-3.5份、促进剂0.6-1.9份、防老剂3-7份，氧化锌3-8份、硬脂酸0.6-1.6份、硅烷偶联剂3-5份、白炭黑8-16份、氧化铝纤维9-16份；

所述改性丁苯橡胶为对乙烯基苯甲醇和丁二烯基三乙氧基硅烷的聚合物，再经过二苯基

次磷酰氯和巯基乙醇改性后得到的产物。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈，其特征在于，所述改性丁苯橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤a：在反应釜中加入30-50g对乙烯基苯甲醇、50-90g丁二烯基三乙氧基硅烷和200g环

己烷溶剂，然后再加入极性调节剂四氢呋喃3g、引发剂正丁基锂1g，在65-70℃下反应

2h，反应结束后得到溶聚丁苯橡胶；

步骤b：把100g溶聚丁苯橡胶加入甲苯溶剂中，再加入24g二苯基次膦酰氯，搅拌下升温至回流，开始滴加10g三乙胺，滴加完毕后，反应24h，过滤烘干，得到二苯基次膦酰基丁苯橡胶A；

步骤c：将100g二苯基次膦酰基丁苯橡胶A，加入200ml 5wt％稀硫酸中进行水解，水解完成后过滤洗涤，干燥后加入200ml甲苯溶剂中，加入10g三乙胺，于0℃下滴加12g氯化亚砜，滴加完毕后，继续反应5h，反应结束后过滤洗涤干燥，得到二苯基次膦酰基丁苯橡

胶B；

步骤d：把100g二苯基次膦酰基丁苯橡胶B加入200ml巯基乙醇中，搅拌下加热至回流，滴加10g三乙胺，反应12h后，过滤洗涤干燥，得到改性丁苯橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将改性丁苯橡胶置于开炼机内，塑炼生胶，温度控制在80-100℃，塑炼时间为25min，得到塑炼胶；

步骤2：将塑炼胶置于密炼机中，加入炭黑、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、白炭黑、氧化铝纤维混炼制成混炼胶，混炼温度控制在140-150℃，混炼时间为35min；

步骤3：将混炼胶置于硫化机中硫化，硫化温度为150-160℃，压力范围在20-30Mpa，硫化时间20min，最后模压成型得到一种橡胶密封圈。

技术说明书

一种橡胶密封圈及其制备方法

技术领域

本技术属于密封圈制造技术领域，尤其涉及一种橡胶密封圈及其制备方法。

背景技术

随着我国经济和制造技术的发展，国防、化工、石油、煤炭、交通运输和机械制造等国民经济主要行业中的高压密封设备使用日渐增加，对在高温工况下的密封圈提出了更高的要求，防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等在高温工况下侵入机器设备内部。

密封圈一般是以橡胶等高分子聚合物材料为原料，加入助剂和填料制备而成。提高聚合物材料耐温性，一般包括以下方法：1.提高分子链的刚性，增加键能；2.提高聚合物的取向性和结晶性；3.增加环结构和交联度。

技术内容

本技术的目的为了提供一种耐高温同时具有良好的抗压、耐磨性能的密封圈，并提供其制备方法。

本技术提供的一种橡胶密封圈，包括以下质量份数的组分：改性丁苯橡胶80-100份，炭黑5-15份、硫化剂1.2-3.5份、促进剂0.6-1.9份、防老剂3-7份，氧化锌3-8份、硬脂酸0.6-1.6份、硅烷偶联剂3-5份、白炭黑8-16份、氧化铝纤维9-16份。

所述改性丁苯橡胶为对乙烯基苯甲醇和丁二烯基三乙氧基硅烷的聚合物，再经过二苯基次磷酰氯和巯基乙醇改性后得到的产物。其制备方法，包括以下步骤：

步骤a：在反应釜中加入30-50g对乙烯基苯甲醇、50-90g丁二烯基三乙氧基硅烷和200g环己烷溶剂，然后再加入极性调节剂四氢呋喃3g、引发剂正丁基锂1g，在65-70℃下反应

2h，反应结束后得到溶聚丁苯橡胶；

步骤b：把100g溶聚丁苯橡胶加入甲苯溶剂中，再加入24g二苯基次膦酰氯，搅拌下升温至回流，开始滴加10g三乙胺，滴加完毕后，反应24h，过滤烘干，得到二苯基次膦酰基丁苯橡胶A；

步骤c：将100g二苯基次膦酰基丁苯橡胶A，加入200ml 5wt％稀硫酸中进行水解，水解完成后过滤洗涤，干燥后加入200ml甲苯溶剂中，加入10g三乙胺，于0℃下滴加12g氯化亚砜，滴加完毕后，继续反应5h，反应结束后过滤洗涤干燥，得到二苯基次膦酰基丁苯橡胶B；

步骤d：把100g二苯基次膦酰基丁苯橡胶B加入200ml巯基乙醇中，搅拌下加热至回流，滴加10g三乙胺，反应12h后，过滤洗涤干燥，得到改性丁苯橡胶。

本技术还提供了一种橡胶密封圈的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将改性丁苯橡胶置于开炼机内，塑炼生胶，温度控制在80-100℃，塑炼时间为25min，得到塑炼胶；

步骤2：将塑炼胶置于密炼机中，加入炭黑、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、白炭黑、氧化铝纤维混炼制成混炼胶，混炼温度控制在140-150℃，混炼时间为35min；

步骤3：将混炼胶置于硫化机中硫化，硫化温度为150-160℃，压力范围在20-30Mpa，硫化时间20min，最后模压成型得到一种橡胶密封圈。

与现有技术相比，本技术提供的一种橡胶密封圈，其中含有的溶聚丁苯橡胶是一种优良的弹性体，非常适合于制造密封圈；经过二苯基次膦酰基改性，引入了大量环结构，显著提高了材料的耐温性；引入巯基后，由于巯基在在硫化过程中可以和分子链、硫化剂相互交联，增加了分子链的交联度，环结构和交联结构具有一定的相互作用力，可以形成致密的网络结构，一定程度上可以提高分子链的刚性，从而大大提高了材料的耐温性，因此，本技术提供的一种橡胶密封圈具有优异的耐高温性能。另外，炭黑、白炭黑、氧化铝纤维等填料的加入，使密封圈具有良好的抗压、耐磨等力学性能。

具体实施方式

为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本技术的特征和优点，而不是对本技术权利要求的限制。

以下实施方式中硫化剂为硫磺，促进剂为促进剂DM，防老剂为防老剂4010，硅烷偶联剂为γ-巯基丙基三甲氧基硅烷。

实施例1

一种橡胶密封圈，包括以下质量份数的组分：改性丁苯橡胶80份，炭黑5份、硫化剂1.2份、促进剂0.6份、防老剂3份，氧化锌3份、硬脂酸0.6份、硅烷偶联剂3份、白炭黑8份、氧化铝纤维9份。

所述改性丁苯橡胶为对乙烯基苯甲醇和丁二烯基三乙氧基硅的烷聚物，再经过二苯基次磷酰氯和巯基乙醇改性后得到的产物。

其制备方法，包括以下步骤：

步骤a：在反应釜中加入30g对乙烯基苯甲醇、50丁二烯基三乙氧基硅烷和200g环己烷溶剂，然后再加入极性调节剂四氢呋喃3g、引发剂正丁基锂1g，在65℃下反应2h，反应结束后得到溶聚丁苯橡胶；