本发明涉及氧化锆分析仪加工技术领域，具体涉及一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
氧化锆分析仪主要是用来测量分析氧气及可燃性气体的一种精确仪器，主要应用于：石油化工行业中乙烯及芳烃制取、加氢裂化过程、惰性气体反应炉或容器、氩气或氮气纯化、锅炉或者焚烧炉等的燃烧控制、气体厂的气瓶填充和罐装、舰用惰性气体发生器、啤酒行业的二氧化碳纯度检测、热处理工业炉等。
由于氧化锆分析仪的使用环境大多较为严峻，所以采用橡胶密封材料对器材的内部进行密封以防止内部元件损坏是必然的，但是由于检测环境大多温度较高，多次使用后能加速密封材料的老化，使其变形降低密封效果，影响产品的使用寿命，所以研究一款氧化锆分析仪用的高密封性橡胶材料为现阶段一大重要方向。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料及其制备方法，提高了传统密封材料的强度和抗老化性能，有效防止橡胶在高温环境下受热变形，提升产品的密封性和使用寿命，适宜推广使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料，所述高密封橡胶材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶15-18份、氟橡胶12-15份、聚四氟乙烯6-8份、硅橡胶2-4份、纳米二氧化硅1-2份、玻璃纤维1-2份、聚丙烯酰胺1-3份、2-巯基苯并咪唑1-3份、苯骈三氮唑0.8-1.2份、磷酸三丁酯1-1.8份、磷酸氢二钾0.4-0.6份、焦亚硫酸钠0.2-0.6份、四丁基溴化铵0.8-1.4份、硫化剂1-2份、交联剂1-2份、增塑剂1-1.8份。
优选的，所述硫化剂为硫磺、甲基六氢苯酐和橡胶硫化剂va-7质量比3∶1∶2的混合物。
优选的，所述交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化氢二异丙苯中的任意一种。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、己二酸酯和硬脂酸酯质量比3∶2∶1的混合物。
所述高密封橡胶材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、聚四氟乙烯混合胶加入焦亚硫酸钠和磷酸氢二钾于反应釜中高温混合氧化改性，得混合基料a备用；
(2)将氟橡胶、硅橡胶混合加入纳米二氧化硅和玻璃纤维于混炼机中高温混炼后急速降温，后于粉碎机中粉碎过80目筛，得混合基料b备用；
(3)将上述混合基料a和混合基料b混合后加入聚丙烯酰胺、2-巯基苯并咪唑、苯骈三氮唑、四丁基溴化铵和交联剂于高压反应釜中高温高压混炼，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入磷酸三丁酯、硫化剂和增塑剂于搅拌机中200-210℃低速搅拌2-3h，再保温静置40-50min，后于挤出机挤出成型，得高密封橡胶材料。
优选的，所述步骤(1)中高温混合氧化改性的温度为180-190℃，时间为45-50min。
优选的，所述步骤(2)中高温混炼的温度为240-250℃，混炼时间为30-40min，急速降温的速度为30-35℃/min。
优选的，所述步骤(3)中高温高压混炼的温度为150-160℃，压强为18-20mpa，混炼时间为50-60min。
优选的，所述步骤(4)中低速搅拌的转速为200-300r/min，挤出机挤出的温度为190℃。
本发明提供一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用丁晴橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、硅橡胶为主要基料，并将丁晴橡胶、聚四氟乙烯混合加入焦亚硫酸钠和磷酸氢二钾氧化改性，将氟橡胶、硅橡胶混合加入纳米二氧化硅和玻璃纤维高温混炼后急速降温，此类方法能有效分散橡胶的结构使其容易与其它物质结合提升产品的稳定性，并且降低橡胶材料对温度的敏感性，防止产品受热变形。
(2)本发明添加有聚丙烯酰胺、2-巯基苯并咪唑、苯骈三氮唑、四丁基溴化铵等物质，在有效提升产品耐老化和耐高温性能的同时，增强产品的硫化效果，提升其密封性能。
(3)本发明将个原料混合和经过反复的升压泄压静置处理，使原料中成分间的结构紧密，不易受热变形，提升产品的耐热抗变形效果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料，所述高密封橡胶材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶15份、氟橡胶12份、聚四氟乙烯6份、硅橡胶2份、纳米二氧化硅1份、玻璃纤维1份、聚丙烯酰胺1份、2-巯基苯并咪唑1份、苯骈三氮唑0.8份、磷酸三丁酯1份、磷酸氢二钾0.4份、焦亚硫酸钠0.2份、四丁基溴化铵0.8份、硫化剂1份、交联剂1份、增塑剂1份。
所述硫化剂为硫磺、甲基六氢苯酐和橡胶硫化剂va-7质量比3∶1∶2的混合物；所述交联剂为过氧化苯甲酰；所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、己二酸酯和硬脂酸酯质量比3∶2∶1的混合物。
所述高密封橡胶材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、聚四氟乙烯混合胶加入焦亚硫酸钠和磷酸氢二钾于反应釜中高温混合氧化改性，得混合基料a备用；
(2)将氟橡胶、硅橡胶混合加入纳米二氧化硅和玻璃纤维于混炼机中高温混炼后急速降温，后于粉碎机中粉碎过80目筛，得混合基料b备用；
(3)将上述混合基料a和混合基料b混合后加入聚丙烯酰胺、2-巯基苯并咪唑、苯骈三氮唑、四丁基溴化铵和交联剂于高压反应釜中高温高压混炼，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入磷酸三丁酯、硫化剂和增塑剂于搅拌机中200-210℃低速搅拌2-3h，再保温静置40-50min，后于挤出机挤出成型，得高密封橡胶材料。
其中，所述步骤(1)中高温混合氧化改性的温度为180-190℃，时间为45-50min；所述步骤(2)中高温混炼的温度为240-250℃，混炼时间为30-40min，急速降温的速度为30-35℃/min；所述步骤(3)中高温高压混炼的温度为150-160℃，压强为18-20mpa，混炼时间为50-60min；所述步骤(4)中低速搅拌的转速为200-300r/min，挤出机挤出的温度为190℃。
实施例2：
一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料，所述高密封橡胶材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶18份、氟橡胶15份、聚四氟乙烯8份、硅橡胶4份、纳米二氧化硅2份、玻璃纤维2份、聚丙烯酰胺3份、2-巯基苯并咪唑3份、苯骈三氮唑1.2份、磷酸三丁酯1.8份、磷酸氢二钾0.6份、焦亚硫酸钠0.6份、四丁基溴化铵1.4份、硫化剂2份、交联剂2份、增塑剂1.8份。
所述硫化剂为硫磺、甲基六氢苯酐和橡胶硫化剂va-7质量比3∶1∶2的混合物；所述交联剂为过氧化氢二异丙苯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、己二酸酯和硬脂酸酯质量比3∶2∶1的混合物。
所述高密封橡胶材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、聚四氟乙烯混合胶加入焦亚硫酸钠和磷酸氢二钾于反应釜中高温混合氧化改性，得混合基料a备用；
(2)将氟橡胶、硅橡胶混合加入纳米二氧化硅和玻璃纤维于混炼机中高温混炼后急速降温，后于粉碎机中粉碎过80目筛，得混合基料b备用；
(3)将上述混合基料a和混合基料b混合后加入聚丙烯酰胺、2-巯基苯并咪唑、苯骈三氮唑、四丁基溴化铵和交联剂于高压反应釜中高温高压混炼，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入磷酸三丁酯、硫化剂和增塑剂于搅拌机中200-210℃低速搅拌2-3h，再保温静置40-50min，后于挤出机挤出成型，得高密封橡胶材料。
其中，所述步骤(1)中高温混合氧化改性的温度为180-190℃，时间为45-50min；所述步骤(2)中高温混炼的温度为240-250℃，混炼时间为30-40min，急速降温的速度为30-35℃/min；所述步骤(3)中高温高压混炼的温度为150-160℃，压强为18-20mpa，混炼时间为50-60min；所述步骤(4)中低速搅拌的转速为200-300r/min，挤出机挤出的温度为190℃。
实施例3：
一种氧化锆分析仪用高密封橡胶材料，所述高密封橡胶材料由以下重量份的原料制成：丁晴橡胶17份、氟橡胶14份、聚四氟乙烯7份、硅橡胶3份、纳米二氧化硅.5份、玻璃纤维1.5份、聚丙烯酰胺2份、2-巯基苯并咪唑2份、苯骈三氮唑1份、磷酸三丁酯1.4份、磷酸氢二钾0.5份、焦亚硫酸钠0.4份、四丁基溴化铵1.1份、硫化剂1.5份、交联剂1.5份、增塑剂1.4份。
所述硫化剂为硫磺、甲基六氢苯酐和橡胶硫化剂va-7质量比3∶1∶2的混合物；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、己二酸酯和硬脂酸酯质量比3∶2∶1的混合物。
所述高密封橡胶材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将丁晴橡胶、聚四氟乙烯混合胶加入焦亚硫酸钠和磷酸氢二钾于反应釜中高温混合氧化改性，得混合基料a备用；
(2)将氟橡胶、硅橡胶混合加入纳米二氧化硅和玻璃纤维于混炼机中高温混炼后急速降温，后于粉碎机中粉碎过80目筛，得混合基料b备用；
(3)将上述混合基料a和混合基料b混合后加入聚丙烯酰胺、2-巯基苯并咪唑、苯骈三氮唑、四丁基溴化铵和交联剂于高压反应釜中高温高压混炼，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入磷酸三丁酯、硫化剂和增塑剂于搅拌机中200-210℃低速搅拌2-3h，再保温静置40-50min，后于挤出机挤出成型，得高密封橡胶材料。
其中，所述步骤(1)中高温混合氧化改性的温度为180-190℃，时间为45-50min；所述步骤(2)中高温混炼的温度为240-250℃，混炼时间为30-40min，急速降温的速度为30-35℃/min；所述步骤(3)中高温高压混炼的温度为150-160℃，压强为18-20mpa，混炼时间为50-60min；所述步骤(4)中低速搅拌的转速为200-300r/min，挤出机挤出的温度为190℃。
实施例4：
检测上述塑料1-3所得橡胶材料，分别检测各组产品在100℃高温下22h后的压缩永久变形性能，以及经过250℃高温热能老化70h后的机械性能对于老化前性能的改变，结果如下表所示：
由上表可知本发明所得产品能有效耐老化，防高温变形，达到优良的密封效果，适宜推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。