本发明涉及密封圈技术领域，特别涉及一种抗老化橡胶密封圈材料及其制备方法。
背景技术：
密封圈是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界灰尘或水份等杂质侵入机器设备内部的零部件的材料或者零件，密封圈一般会在一定的压力和温度条件下工作，不同结构以及不同材质的密封圈在不同条件下的密封效果也不同，然而一旦密封圈的密封失效，将会直接影响设备的使用。目前，由于橡胶密封圈的抗老化性能较差，会缩短密封圈的使用时长，同时老化的密封圈会发生与金属粘结、力学性能变差、热稳定性急剧下降的现象，因此需要一种抗老化的橡胶密封圈材料及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，增强了密封圈材料的耐压变性能以及抗老化性能，提高了密封圈的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抗老化橡胶密封圈材料，该抗老化橡胶密封圈材料由如下重量份数的原料制成：丁苯橡胶50-60份、丙烯酸酯橡胶10-20份、vmq树脂10-15份、纳米陶土15-20份、纳米二氧化硅3-5份、聚有机硅氧烷3-10份、纳米二氧化钛5-7份、防老剂5-10份、硫化剂4-8份、乙撑双硬脂酸酰胺1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、二盐基亚磷酸铅0.1-1份、硬脂酸锌2-3份、复合助剂5-10份。
进一步地，抗老化橡胶密封圈材料由如下重量份数的原料制成：丁苯橡胶55份、丙烯酸酯橡胶15份、vmq树脂12份、纳米陶土16份、纳米二氧化硅4份、聚有机硅氧烷6份、纳米二氧化钛6份、防老剂7份、硫化剂6份、乙撑双硬脂酸酰胺1.5份、十二烷基硫酸钠1.5份、二盐基亚磷酸铅0.7份、硬脂酸锌2.5份、复合助剂6份。
进一步地，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油20-30份、丙三醇2-4份、乙酰柠檬酸三丁酯5-10份、植酸1-2份、山梨醇酐单硬脂酸酯1-2份、纳米二氧化钛1-2份。
进一步地，所述聚有机硅氧烷的结构中至少有两个乙烯基与硅原子相连，25℃时粘度为500-100000mpa.s，乙烯基含量为0.05％-8.0％；所述的乙烯基位于分子链末端、分子链中间或者同时位于分子链末端和中间。
进一步地，所述vmq树脂的结构式为[(ch3)3sio1/2]a[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]b[sio4/2]c，m/q的范围为0.5-1.0，乙烯基含量为0.5％-13％，其中a＝0,1,2；b和c为大于等于1的自然整数。
进一步地，所述防老剂为抗氧剂3052、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸(三壬基苯基)酯、硫代二丙酸双十二烷酯、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑中的一种或者多种的混合物。
一种抗老化橡胶密封圈材料的制备方法，步骤一：按重量份数称取原料：丁苯橡胶50-60份、丙烯酸酯橡胶10-20份、vmq树脂10-15份、纳米陶土15-20份、纳米二氧化硅3-5份、聚有机硅氧烷3-10份、纳米二氧化钛5-7份、防老剂5-10份、硫化剂4-8份、乙撑双硬脂酸酰胺1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、二盐基亚磷酸铅0.1-1份、硬脂酸锌2-3份、复合助剂5-10份；步骤二：原料的混合处理；步骤三：初级混料的再处理；步骤四：二级混炼胶的再处理；步骤五：合模硫化成型；步骤六：裁边修边处理；步骤七：质检分类处理。
进一步地，在步骤二中，将丁苯橡胶和丙烯酸酯橡胶加入到密炼机中，在密炼机上进行塑炼，当塑炼胶料厚度达到2-3mm后均匀加入聚有机硅氧烷，在60-80℃下混炼均匀，得到初级混料待用。
进一步地，在步骤三中，所述的混炼时间控制在25-35min。
进一步地，在步骤四中，向步骤三中所得到的二级混炼胶中加入防老剂，混炼3-5min，再加入硫化剂，再混炼40-50s，得到成品混炼胶。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明是针对现有橡胶密封圈耐高温阻燃等方面性能不足而提供一种抗老化橡胶密封圈材料及其制备方法，不仅能够满足现有橡胶密封圈的使用要求，而且大大提高了橡胶密封圈耐高温、阻燃的性能，本发明各组分配制合理科学，采用丁苯橡胶、丙烯酸酯橡胶作为本发明的主料，满足了橡胶密封圈的使用要求，同时，添加乙撑双硬脂酸酰胺、十二烷基硫酸钠、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸锌，提高了橡胶密封圈的耐高温、阻燃性能，达到高温环境的使用要求。而且，本发明成分中使用复合助剂、抗老化剂等助剂，使得本发明各组分在分散均匀，各组分之间相互促进，制得的橡胶密封圈性能高，具有很大的实用性和推广价值等。
具体实施方式
实施例1：
一种抗老化橡胶密封圈材料，抗老化橡胶密封圈材料由如下重量份数的原料制成：丁苯橡胶55份、丙烯酸酯橡胶15份、vmq树脂12份、纳米陶土16份、纳米二氧化硅4份、聚有机硅氧烷6份、纳米二氧化钛6份、防老剂7份、硫化剂6份、乙撑双硬脂酸酰胺1.5份、十二烷基硫酸钠1.5份、二盐基亚磷酸铅0.7份、硬脂酸锌2.5份、复合助剂6份。
在本实施例中，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油20-30份、丙三醇3份、乙酰柠檬酸三丁酯6份、植酸1.5份、山梨醇酐单硬脂酸酯1.5份、纳米二氧化钛1.5份。
在本实施例中，所述聚有机硅氧烷的结构中至少有两个乙烯基与硅原子相连，25℃时粘度为500-100000mpa.s，乙烯基含量为0.05％-8.0％；所述的乙烯基位于分子链末端、分子链中间或者同时位于分子链末端和中间。
在本实施例中，所述vmq树脂的结构式为[(ch3)3sio1/2]a[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]b[sio4/2]c，m/q的范围为0.5-1.0，乙烯基含量为0.5％-13％，其中a＝0,1,2；b和c为大于等于1的自然整数。
在本实施例中，所述防老剂为抗氧剂3052、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的混合物。
实施例2：
一种抗老化橡胶密封圈材料，该抗老化橡胶密封圈材料由如下重量份数的原料制成：丁苯橡胶50份、丙烯酸酯橡胶10份、vmq树脂10份、纳米陶土15份、纳米二氧化硅3份、聚有机硅氧3份、纳米二氧化钛5份、防老剂5份、硫化剂4份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、十二烷基硫酸钠1份、二盐基亚磷酸铅0.1份、硬脂酸锌2份、复合助剂5份。
在本实施例中，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：茶籽油20份、丙三醇2份、乙酰柠檬酸三丁酯5份、植酸1份、山梨醇酐单硬脂酸酯1份、纳米二氧化钛1份。
在本实施例中，所述聚有机硅氧烷的结构中至少有两个乙烯基与硅原子相连，25℃时粘度为500-100000mpa.s，乙烯基含量为0.05％-8.0％；所述的乙烯基位于分子链末端、分子链中间或者同时位于分子链末端和中间。
在本实施例中，所述vmq树脂的结构式为[(ch3)3sio1/2]a[(ch2＝ch)(ch3)2sio1/2]b[sio4/2]c，m/q的范围为0.5-1.0，乙烯基含量为0.5％-13％，其中a＝0,1,2；b和c为大于等于1的自然整数。
在本实施例中，所述防老剂为硫代二丙酸双十二烷酯、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑中的混合物。
一种抗老化橡胶密封圈材料的制备方法，步骤一：按重量份数称取原料：丁苯橡胶50-60份、丙烯酸酯橡胶10-20份、vmq树脂10-15份、纳米陶土15-20份、纳米二氧化硅3-5份、聚有机硅氧烷3-10份、纳米二氧化钛5-7份、防老剂5-10份、硫化剂4-8份、乙撑双硬脂酸酰胺1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、二盐基亚磷酸铅0.1-1份、硬脂酸锌2-3份、复合助剂5-10份；步骤二：原料的混合处理；步骤三：初级混料的再处理；步骤四：二级混炼胶的再处理；步骤五：合模硫化成型；步骤六：裁边修边处理；步骤七：质检分类处理。
在本实施例中，在步骤二中，将丁苯橡胶和丙烯酸酯橡胶加入到密炼机中，在密炼机上进行塑炼，当塑炼胶料厚度达到2-3mm后均匀加入聚有机硅氧烷，在60-80℃下混炼均匀，得到初级混料待用。
在本实施例中，在步骤三中，所述的混炼时间控制在25-35min。
在本实施例中，在步骤四中，向步骤三中所得到的二级混炼胶中加入防老剂，混炼3-5min，再加入硫化剂，再混炼40-50s，得到成品混炼胶。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。