一种高性能轴端o型橡胶密封圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及密封圈技术领域，尤其涉及一种高性能轴端O型橡胶密封圈。
【背景技术】
[0002]工程中对密封性能要求高，若密封圈失效，则会引起漏气、漏液等问题，直接影响整个机械的运转，对于转动件之间的密封，O型橡胶密封圈因其成本低廉、结构简单以及安装方便等优点得到了广泛应用，由于轴端的密封是动密封，轴套随着轴转动，与密封圈之间有摩擦，密封圈容易应力松弛，同时设备运转时内部的气压、油压都会升高，轴端O型密封圈容易出现压缩永久变形、热空气老化的现象，且对承压能力要求较高。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种高性能轴端O型橡胶密封圈，耐压缩永久变形、耐热空气老化好，承压能力极为优异。
[0004]本发明提出的一种高性能轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括:四丙氟橡胶30?45份，丁腈橡胶15?25份，聚醚聚氨酯橡胶20?40份，异戊二稀橡胶20?40份，I，1-双(叔丁基过氧基)_3，3，5-三甲基环己烷2?5份，I，2-聚丁二烯0.5?1.5份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯I?1.8份，改性纳米蒙脱土45?55份，白炭黑20?40份，聚四氟乙烯纤维5?15份，碳纤维5?15份，纳米高岭土5?15份，煅烧陶土5?1份，纳米碳酸妈10?20份，异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯0.8?2.8份，磷酸三苯酯0.5?2份，邻苯二甲酸二丁酯0.5?2份，微晶石錯0.5?2份，防老剂I?1.8份。
[0005]优选地，改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备:将纳米蒙脱土、马来酸酐、苯乙烯、过氧化苯甲酰、乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至90?96°C保温，过滤，洗涤，干燥，加入丙酮、氢氧化钠、甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入甲苯、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸，接着升温至85?95°C搅拌5?lOmin，升温至170?178°C搅拌30?60min，降温至80?86°C，加入双季戊四醇、甲苯、对甲苯磺酸搅拌，升温至168?178°C搅拌，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
[0006]优选地，改性纳米蒙脱土的制备工艺中，纳米蒙脱土、马来酸酐、苯乙烯、过氧化苯甲酰的重量比为20?55:0.5?2.5:0.5?2.5:1?3。
[0007]优选地，改性纳米蒙脱土的制备工艺中，双季戊四醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚的重量比为0.5?2.5:8?14:10?20。
[0008]优选地，改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备:按重量份将20?55份纳米蒙脱土、0.5?2.5份马来酸酐、0.5?2.5份苯乙烯、I?3份过氧化苯甲酰、80?130份质量分数为55?75wt%乙醇溶液混合均勾，氮气保护下加热至90?96°C保温80?160min，过滤，洗涤，干燥，加入60?100份丙酮、0.5?3份氢氧化钠、40?60份甲醇混合均勾，过滤，洗涤，干燥，加入180?230份甲苯、8?14份脂肪醇聚氧乙烯醚、10?20份硬脂醇聚氧乙烯醚、2?8份邻苯二甲酸、I?2份对甲苯磺酸，接着升温至85?95°C搅拌5?1min，升温至170?178°C搅拌30?60min，降温至80?86°C，加入0.5?2.5份双季戊四醇、80?120份甲苯、I?3份对甲苯磺酸搅拌15?45min，升温至168?178°C搅拌30?60min，降温至室温，得到改性纳米蒙脱土。
[0009]优选地，四丙氟橡胶、丁腈橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶的重量比为36?40: 20 ?24: 30 ?36: 30 ?36。
[0010]优选地，改性纳米蒙脱土、白炭黑、聚四氟乙烯纤维、碳纤维、纳米高岭土、煅烧陶土、纳米碳酸钙的重量比为46?50:30?36:10?14:8?12:10?12:6?8:14?16。
[0011]优选地，改性纳米蒙脱土、磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、微晶石蜡的重量比为46?50:1?1.6:1?1.5:1?1.6。
[0012]优选地，所述的高性能轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括:四丙氟橡胶36?40份，丁腈橡胶20?24份，聚醚聚氨酯橡胶30?36份，异戊二稀橡胶30?36份，I，1-双(叔丁基过氧基)_3，3，5-三甲基环己烷3?4.5份，I，2-聚丁二烯1.2?1.4份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1.4?1.6份，改性纳米蒙脱土46?50份，白炭黑30?36份，聚四氟乙烯纤维10?14份，碳纤维8?12份，纳米高岭土 10?12份，煅烧陶土6?8份，纳米碳酸妈14?16份，异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯1.6?2份，磷酸三苯酯I?1.6份，邻苯二甲酸二丁酯I?1.5份，微晶石錯I?1.6份，防老剂1.2?1.6份。
[0013]本发明采用四丙氟橡胶、丁腈橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶作为基材，以I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷、I，2_聚丁二烯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为硫化体系，以改性纳米蒙脱土、白炭黑、聚四氟乙烯纤维、碳纤维、纳米高岭土、煅烧陶土、纳米碳酸钙为增强材料，再加入适量异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯，使原料之间可形成高度交联网络状结构，耐永久压缩变形、耐热空气老化性能极为优异，承压能力极好，可在保证高填充的前提下，使所得密封圈弹性较好。
[0014]改性纳米蒙脱土的制备工艺中，由于纳米蒙脱土为多层结构，马来酸酐水解生成酸酐盐后与苯乙烯协同对有机蒙脱土进行剥离，提高了纳米蒙脱土在乙醇溶液中的分散性，避免纳米蒙脱土团聚，而加入的双季戊四醇与脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚相互配合，不仅乳化、润湿、分散效果极好，而且能与上述处理后的纳米蒙脱土有机结合，使本发明耐压缩永久变形、热空气老化性好，同时还具有良好的分散、乳化、润滑及增溶性能，与四丙氟橡胶、丁腈橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶的混溶性极好，使所得密封圈承压能力极为优异;改性纳米蒙脱土中脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂醇聚氧乙烯醚上未反应完的亲水亲油醇团与磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、微晶石蜡有机结合，磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、微晶石蜡可插入剥离后有机蒙脱土片层与基材分子链之间，不仅可消弱分子间作用力，增大四丙氟橡胶、丁腈橡胶、聚醚聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶与其余原料之间的混合均匀性，使所得密封圈耐压缩永久变形、热空气老化性能进一步增强，承压能力优异，而且能与防老剂发生协同作用，进一步提高所得密封圈耐热空气老化性能。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
一种高性能轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括:四丙氟橡胶30份，丁腈橡胶25份，聚醚聚氨酯橡胶20份，异戊二烯橡胶40份，I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷2份，I，2_聚丁二烯1.5份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯I份，改性纳米蒙脱土 55份，白炭黑20份，聚四氟乙烯纤维15份，碳纤维5份，纳米高岭土 15份，煅烧陶土 5份，纳米碳酸钙20份，异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯0.8份，磷酸三苯酯2份，邻苯二甲酸二丁酯0.5份，微晶石蜡2份，防老剂I份。
[0016]实施例2
一种高性能轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括:四丙氟橡胶45份，丁腈橡胶15份，聚醚聚氨酯橡胶40份，异戊二烯橡胶20份，I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷5份，I，2-聚丁二烯0.5份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1.8份，改性纳米蒙脱土45份，白炭黑40份，聚四氟乙烯纤维5份，碳纤维15份，纳米高岭土 5份，煅烧陶土 10份，纳米碳酸钙10份，异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯2.8份，磷酸三苯酯0.5份，邻苯二甲酸二丁酯2份，微晶石蜡0.5份，防老剂1.8份。
[0017]实施例3
一种高性能轴端O型橡胶密封圈，其原料按重量份包括:四丙氟橡胶38份，丁腈橡胶22份，聚醚聚氨酯橡胶33份，异戊二烯橡胶33份，I，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5_三甲基环己烷4份，I，2-聚丁二烯1.3份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1.5份，改性纳米蒙脱土48份，白炭黑33份，聚四氟乙烯纤维12份，碳纤维10份，纳米高岭土 11份，煅烧陶土 7份，纳米碳酸钙15份，异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯1.8份，磷酸三苯酯1.3份，邻苯二甲酸二丁酯1.2份，微晶石蜡1.3份，防老剂1.4份。
[0018]改性纳米蒙脱土采用如下工艺制备:按重量份将40份纳米蒙脱土、1.5份马来酸酐、1.5份苯乙烯、2份过氧化苯甲酰、100份质量分数为65wt%乙醇溶液混合均匀，氮气保护下加热至93°C保温120min，过滤，洗涤，干燥，加入80份丙酮、1.5份氢氧化钠、50份甲醇混合均匀，过滤，洗涤，干燥，加入200份甲苯、11份脂肪醇聚氧乙烯醚、15份硬脂醇聚氧乙烯醚、5份邻苯二甲酸、1.5份对甲苯磺酸，接着升温至90°C搅拌8min，升温至174