本发明涉及密封材料加工技术领域，具体涉及一种传感器用高密封材料及其制备方法。
背景技术：
传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
由于传感器检测的范围较广，且环境也多种多样，为了保证检测的准确性和传感器的耐用性，一般在传感器内和检测设备中都设置有密封橡胶层，防止外界温度变化或者挥发性物质影响检测结果，同时也为仪器在运输过程中起到减震的效果，提升其安全性，但是一般的橡胶密封材料在长期高温环境下工作时会产生变形老化，降低其密封性，严重影响一起的使用寿命，所以研究一款能高密封性防变形的密封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，本发明提供一种传感器用高密封材料及其制备方法，在保证产品具有良好弹性的同时，提升其耐油、抗老化、防变形能力增强其密封性，提升使用效果，适宜推广生产使用。
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：
一种传感器用高密封材料，所述传感器用高密封材料由以下重量份的原料制成：天然橡胶28-30份、丁晴橡胶22-24份、有机硅树脂14-16份、纳米碳酸钙4-5份、碳化硼2-4份、纳米碳化硅3-5份、硫磺2-3份、防老剂dnp1.2-1.4份、防老剂mb0.8-1份、羧乙基壳聚糖2-3份、碳纳米管1-2份、四烯丙基溴化铵2-3份、甲基丙烯酸锌2-4份、乙炔炭黑4-5份、交联剂1-2份、抗氧化剂1-2份、分散剂0.8-1.2份。
优选的，所述交联剂为甲基丙烯酸、对甲苯磺酰氯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙酰丙酮钛质量比1∶2∶2∶1的混合物。
优选的，所述抗氧化剂n,n'-二仲丁基对苯二胺、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、硫代二丙酸双酯质量比3∶1∶1的混合物。
优选的，所述分散剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇、十二烷基硫酸钠质量比2∶1∶3的混合物。
所述传感器用高密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将天然橡胶、丁晴橡胶、有机硅树脂混合加入羧乙基壳聚糖、碳纳米、乙炔炭黑管混合高温高速搅拌，后于反应釜中采用紫外线照射进行缓慢搅拌孕育，得到混合基料备用；
(2)将纳米碳酸钙、碳化硼、纳米碳化硅混合加入去离子水搅拌均匀后，再加入甲基丙烯酸锌进行高速离心搅拌，得沉淀物进行煅烧后研磨粉碎过100-120目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合基料加入混合粉末，再加入四烯丙基溴化铵、分散剂、抗氧化剂于反应釜中进行高温高速搅拌均匀，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入硫磺、防老剂dnp、防老剂mb和交联剂于反应釜中继续搅拌20-25min后，进行升压静置25-30min，后取出挤出成型，得本发明传感器用高密封材料。
优选的，所述步骤(1)中混合高温高速搅拌的转速为600-700r/min，温度为180-190℃，搅拌时间为30-40min，且缓慢搅拌孕育的时间为50-60min，搅拌转速为40-60r/min。
优选的，所述步骤(2)中高速离心的转速为3200-3600r/min，离心时间为15-18min，且高温煅烧的温度为280-300℃，煅烧时间为50-60min。
优选的，所述步骤(3)中高温高速搅拌均匀的温度为210-220℃，搅拌转速为700-800r/min，搅拌时间为30-35min。
优选的，所述步骤(4)中继续搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，升压静置的压强为12-14mpa。
本发明提供一种传感器用高密封材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用天然橡胶、丁晴橡胶、有机硅树脂为产品基料，有效保证密封材料的基础力学性能，并且将天然橡胶、丁晴橡胶、有机硅树脂混合加入羧乙基壳聚糖、碳纳米、乙炔炭黑管进行高温搅拌，并且紫外线照射下搅拌孕育，有效提升产品的韧性和后期硫化效果，增强产品的抗变形能力。
(2)本发明还添加有纳米碳酸钙、碳化硼、纳米碳化硅，并且混合甲基丙烯酸锌进行离心后煅烧，有效使各物质进行混合，提升产品的稳定性，并且各物质混合后有效增强产品的耐油性能，提升其使用效果。
(3)本发明添加有四烯丙基溴化铵、分散剂、抗氧化剂，并且采用硫磺、防老剂dnp、防老剂mb进行硫化，提升所得材料的弹性，有效防止产品受热发生形变，提升其密封效果。
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：
一种传感器用高密封材料，所述传感器用高密封材料由以下重量份的原料制成：天然橡胶28份、丁晴橡胶22份、有机硅树脂14份、纳米碳酸钙4份、碳化硼2份、纳米碳化硅3份、硫磺2份、防老剂dnp1.2份、防老剂mb0.8份、羧乙基壳聚糖2份、碳纳米管1份、四烯丙基溴化铵2份、甲基丙烯酸锌2份、乙炔炭黑4份、交联剂1份、抗氧化剂1份、分散剂0.8份。
所述交联剂为甲基丙烯酸、对甲苯磺酰氯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙酰丙酮钛质量比1∶2∶2∶1的混合物；所述抗氧化剂n,n'-二仲丁基对苯二胺、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、硫代二丙酸双酯质量比3∶1∶1的混合物；所述分散剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇、十二烷基硫酸钠质量比2∶1∶3的混合物。
所述传感器用高密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将天然橡胶、丁晴橡胶、有机硅树脂混合加入羧乙基壳聚糖、碳纳米、乙炔炭黑管混合高温高速搅拌，后于反应釜中采用紫外线照射进行缓慢搅拌孕育，得到混合基料备用；
(2)将纳米碳酸钙、碳化硼、纳米碳化硅混合加入去离子水搅拌均匀后，再加入甲基丙烯酸锌进行高速离心搅拌，得沉淀物进行煅烧后研磨粉碎过100-120目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合基料加入混合粉末，再加入四烯丙基溴化铵、分散剂、抗氧化剂于反应釜中进行高温高速搅拌均匀，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入硫磺、防老剂dnp、防老剂mb和交联剂于反应釜中继续搅拌20-25min后，进行升压静置25-30min，后取出挤出成型，得本发明传感器用高密封材料。
其中，所述步骤(1)中混合高温高速搅拌的转速为600-700r/min，温度为180-190℃，搅拌时间为30-40min，且缓慢搅拌孕育的时间为50-60min，搅拌转速为40-60r/min；所述步骤(2)中高速离心的转速为3200-3600r/min，离心时间为15-18min，且高温煅烧的温度为280-300℃，煅烧时间为50-60min；所述步骤(3)中高温高速搅拌均匀的温度为210-220℃，搅拌转速为700-800r/min，搅拌时间为30-35min；所述步骤(4)中继续搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，升压静置的压强为12-14mpa。
实施例2：
一种传感器用高密封材料，所述传感器用高密封材料由以下重量份的原料制成：天然橡胶30份、丁晴橡胶24份、有机硅树脂16份、纳米碳酸钙5份、碳化硼4份、纳米碳化硅5份、硫磺3份、防老剂dnp1.4份、防老剂mb1份、羧乙基壳聚糖3份、碳纳米管2份、四烯丙基溴化铵3份、甲基丙烯酸锌4份、乙炔炭黑5份、交联剂2份、抗氧化剂2份、分散剂1.2份。
所述交联剂为甲基丙烯酸、对甲苯磺酰氯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙酰丙酮钛质量比1∶2∶2∶1的混合物；所述抗氧化剂n,n'-二仲丁基对苯二胺、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、硫代二丙酸双酯质量比3∶1∶1的混合物；所述分散剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇、十二烷基硫酸钠质量比2∶1∶3的混合物。
所述传感器用高密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将天然橡胶、丁晴橡胶、有机硅树脂混合加入羧乙基壳聚糖、碳纳米、乙炔炭黑管混合高温高速搅拌，后于反应釜中采用紫外线照射进行缓慢搅拌孕育，得到混合基料备用；
(2)将纳米碳酸钙、碳化硼、纳米碳化硅混合加入去离子水搅拌均匀后，再加入甲基丙烯酸锌进行高速离心搅拌，得沉淀物进行煅烧后研磨粉碎过100-120目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合基料加入混合粉末，再加入四烯丙基溴化铵、分散剂、抗氧化剂于反应釜中进行高温高速搅拌均匀，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入硫磺、防老剂dnp、防老剂mb和交联剂于反应釜中继续搅拌20-25min后，进行升压静置25-30min，后取出挤出成型，得本发明传感器用高密封材料。
其中，所述步骤(1)中混合高温高速搅拌的转速为600-700r/min，温度为180-190℃，搅拌时间为30-40min，且缓慢搅拌孕育的时间为50-60min，搅拌转速为40-60r/min；所述步骤(2)中高速离心的转速为3200-3600r/min，离心时间为15-18min，且高温煅烧的温度为280-300℃，煅烧时间为50-60min；所述步骤(3)中高温高速搅拌均匀的温度为210-220℃，搅拌转速为700-800r/min，搅拌时间为30-35min；所述步骤(4)中继续搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，升压静置的压强为12-14mpa。
实施例3：
一种传感器用高密封材料，所述传感器用高密封材料由以下重量份的原料制成：天然橡胶29份、丁晴橡胶23份、有机硅树脂15份、纳米碳酸钙4.5份、碳化硼3份、纳米碳化硅4份、硫磺2.5份、防老剂dnp1.3份、防老剂mb0.9份、羧乙基壳聚糖2.5份、碳纳米管1.5份、四烯丙基溴化铵2.5份、甲基丙烯酸锌3份、乙炔炭黑4.5份、交联剂1.5份、抗氧化剂1.5份、分散剂1份。
所述交联剂为甲基丙烯酸、对甲苯磺酰氯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙酰丙酮钛质量比1∶2∶2∶1的混合物；所述抗氧化剂n,n'-二仲丁基对苯二胺、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、硫代二丙酸双酯质量比3∶1∶1的混合物；所述分散剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇、十二烷基硫酸钠质量比2∶1∶3的混合物。
所述传感器用高密封材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将天然橡胶、丁晴橡胶、有机硅树脂混合加入羧乙基壳聚糖、碳纳米、乙炔炭黑管混合高温高速搅拌，后于反应釜中采用紫外线照射进行缓慢搅拌孕育，得到混合基料备用；
(2)将纳米碳酸钙、碳化硼、纳米碳化硅混合加入去离子水搅拌均匀后，再加入甲基丙烯酸锌进行高速离心搅拌，得沉淀物进行煅烧后研磨粉碎过100-120目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合基料加入混合粉末，再加入四烯丙基溴化铵、分散剂、抗氧化剂于反应釜中进行高温高速搅拌均匀，得混合料备用；
(4)将上述混合料加入硫磺、防老剂dnp、防老剂mb和交联剂于反应釜中继续搅拌20-25min后，进行升压静置25-30min，后取出挤出成型，得本发明传感器用高密封材料。
其中，所述步骤(1)中混合高温高速搅拌的转速为600-700r/min，温度为180-190℃，搅拌时间为30-40min，且缓慢搅拌孕育的时间为50-60min，搅拌转速为40-60r/min；所述步骤(2)中高速离心的转速为3200-3600r/min，离心时间为15-18min，且高温煅烧的温度为280-300℃，煅烧时间为50-60min；所述步骤(3)中高温高速搅拌均匀的温度为210-220℃，搅拌转速为700-800r/min，搅拌时间为30-35min；所述步骤(4)中继续搅拌的温度为200-210℃，搅拌的转速为600-700r/min，升压静置的压强为12-14mpa。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得产品的各项性能：
(1)选取上述实施例1-3所得产品为实验组1-3检测材料，普通丁晴橡胶为对照组检测材料；
(2)将上述各组材料进行常规检测、热蒸汽检测、人工老化检测和耐油性能检测，结果如下表所示：
由上表可知，本发明所的产品具有良好的抗老化、耐热蒸汽、耐油等性能，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。