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淺色耐油密封圈的研制

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-05-27 08:46:09點(diǎn)擊率：

　　摘 要：通過(guò)改變丁腈橡膠和聚氯乙稀不同用量比例以及選用不同的補(bǔ)強(qiáng)填充體系進(jìn)行耐油性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：在密封圈膠料中加入適量的PVC可以提高硬度、拉伸強(qiáng)度等物理機(jī)械性能，并用膠的耐油性能也隨之提高，當(dāng)PVC的用量在30—40份的時(shí)候耐油性能 ;不同填充補(bǔ)強(qiáng)劑對(duì)性能影響不同，選用沉淀法白炭黑的膠料有較好的物理機(jī)械性能和耐油性能。

　　耐油性是指耐非極性油類，橡膠品種的選擇應(yīng)該與油類溶解度參數(shù)相差懸殊者為宜。丁腈橡膠(NBR)是常用的耐油橡膠，是制造耐油密封圈的主體材料。

　　NBR與聚氯乙烯(PVC)的并用應(yīng)用非常廣泛，并用膠的耐油和耐臭氧老化、耐候性能比NBR更為優(yōu)越，特別是在密封制品中因?yàn)榫哂械牧己媚陀托远玫綇V泛應(yīng)用。

　　耐油密封圈使用在油類環(huán)境中，要求拉伸強(qiáng)度大、耐油性能好。本研究通過(guò)改變NBR與PVC的并用比例，以及采用不同填充體系對(duì)密封圈膠料配方進(jìn)行研究，以確定適合耐油密封圈的膠料配方。

　　1 實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 主要原材料

　　丁腈橡膠NBR26，上?；鬯坊び邢薰井a(chǎn)品;聚氯乙烯PVC，牌號(hào)為SG—5，東莞市晨龍塑膠原料貿(mào)易部產(chǎn)品。其他原材料都是市售產(chǎn)品。

　　1.2 設(shè)備和儀器

　　XK—160型開煉機(jī)，廣東湛江機(jī)械廠產(chǎn)品;GT—M2000—A無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀，臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司產(chǎn)品;A1—7000一GD拉力試驗(yàn)機(jī)，臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司產(chǎn)品。

　　1.3 膠料混煉工藝

　　預(yù)膨潤(rùn)：先將PVC與增塑劑DBP混合，放入烘箱在100℃下膨潤(rùn)30min。

　　塑化：將高溫開煉機(jī)加熱至150℃—160℃，經(jīng)過(guò)預(yù)膨潤(rùn)的PVC在高溫開煉機(jī)上進(jìn)行塑化，直至成均勻透明狀。

　　共混：已塑煉的NBR加入塑化好的PVC中混合，NBR與PVC混合均勻后冷卻，再用普通開煉機(jī)加入其他配合劑，加料順序?yàn)椋焊鞑煌M份的PVC與NBR并用膠、硫黃、小料一白炭黑一軟化劑一下片。

　　1.4 性能測(cè)試

　　1.4.1 耐油性能

　　試樣為啞鈴型試樣，其總長(zhǎng)為115mm，寬為6.00mm，厚為2.0mm;本實(shí)驗(yàn)根據(jù)密封制品的實(shí)際使用環(huán)境，選用機(jī)油為實(shí)驗(yàn)介質(zhì);浸泡溫度：23&pmn;1℃，時(shí)間：22h。

　　1.4.2 物理機(jī)械性能

　　各項(xiàng)物理機(jī)械性能測(cè)試均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T531—1999和GB/T528—1998規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

　　1.5 實(shí)驗(yàn)配方

　　實(shí)驗(yàn)從兩個(gè)方面進(jìn)行，首先研究NBR/PVC不同并用比例對(duì)于耐油密封圈膠料性能的影響，然后固定NBR/PVC的比例，研究不同填充補(bǔ)強(qiáng)劑對(duì)耐油密封圈膠料性能的影響。實(shí)驗(yàn)配方分別見表1和表2。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 不同NBR/PVC并用比對(duì)膠料性能的影響

　　2.1.1 對(duì)工藝性能的影響

　　不同NBR/PVC并用比的工藝性能差異較大，結(jié)果見表3。從表中可以看出，隨著PVC用量的增多，膠料的門尼粘度、硫化儀的扭矩值增大，說(shuō)明膠料的模量增大，流動(dòng)性逐漸變差，加工性能變差。

　　2.1.2 對(duì)耐油性及物理機(jī)械性能影響

　　橡膠密封圈使用在油類環(huán)境中，其初始的物理機(jī)械性能和耐油性能都非常重要，如果耐油性能差膠料會(huì)發(fā)生溶脹，并且性能發(fā)生下降，密封性能降低。表4對(duì)比了不同并用比例的NBR/PVC硫化膠料的初始物理機(jī)械性能、在油中浸泡后的物理機(jī)械性能以及體積變化率和性能變化率。

　　通過(guò)表4的對(duì)比，浸油前后不同組份NBR與PVC并用膠性能及性能變化百分率按下列規(guī)律變化：

　　(1)物理機(jī)械性能變化：PVC用量增加，硬度、拉伸強(qiáng)度逐漸變大，而NBR/PVC比例為60/40時(shí)拉伸強(qiáng)度 大：從浸油前后拉伸強(qiáng)度的變化來(lái)看，PVC用量為30～40份時(shí)，拉伸強(qiáng)度變化率較小。

　　拉斷伸長(zhǎng)率隨PVC用量的增加而減少;浸油前后拉斷伸長(zhǎng)率下降百分率逐漸增大。

　　(2)體積變化率：浸油后試樣的體積脹大，隨PVC用量的增加并用膠的體積變化率逐漸減小，并用膠的耐油性能提高。

　　2.2 不同填充補(bǔ)強(qiáng)體系對(duì)性能的影響

　　不同填充補(bǔ)強(qiáng)劑的性能測(cè)試結(jié)果見表5。

　　從表5可看出，使用沉淀法白炭黑拉伸強(qiáng)度 大，效果 ;試樣在浸油前后的體積變化率和性能變化率較小，說(shuō)明其耐油性較好。因此選用沉淀法白炭黑作為填充劑比較合理。

　　2.3 成品試驗(yàn)

　　通過(guò)以上綜合分析對(duì)比，確定耐油密封圈成品膠料配方如下：NBR：70份，PVC：30份，氧化鋅：5份，硬脂酸：1份，硫黃：2份，沉淀法白炭黑：40份，促進(jìn)劑DM：1.5份，促TMTD：1.5份，葵二酸二丁酯(DBP)：15份，防老劑4010NA：1.5份，防老劑RD：1份，丙三醇：2份。

　　將此配方進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)，試制了耐油密封圈，試制的成品外觀質(zhì)量良好。測(cè)試其物理機(jī)械性能和耐油性能，結(jié)果如表6所示。

　　表6中成品性能和性能變化率都能達(dá)到指標(biāo)要求，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)配方能滿足耐油密封圈實(shí)際生產(chǎn)。

　　2.4 生產(chǎn)工藝

　　(1)混煉：將高速混合器升溫至80℃恒溫后，加入DBP和PVC，高速攪拌使PVC塑化。NBR與防老劑同時(shí)加入150℃左右的密煉機(jī)密煉2min，加入已塑化的PVC及其他助劑密煉3min;取出混煉膠在普通開煉機(jī)上混煉、薄通、下片。

　　(2)硫化：將預(yù)成型膠條放入已預(yù)熱好的模具里，硫化條件為160℃×4min，硫化制品出模后經(jīng)自檢、修邊、質(zhì)檢、包裝后入庫(kù)。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　在耐油密封圈膠料中加入適量的PVC可以提高硬度、拉伸強(qiáng)度等物理機(jī)械性能，并用膠的耐油性能也隨之提高，淺色制品用沉淀法白炭黑性能較佳。實(shí)際使用證明成品的質(zhì)量穩(wěn)定，能滿足用戶要求。

　　主體材料丁腈橡膠中加入聚氯乙烯，可明顯降低膠料成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著

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