[发明专利]一种共混胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种共混胶及其制备方法；尤其涉及一种耐高温、耐化学腐蚀和抗冲刷的共混胶及其制备方法。

背景技术

粉煤灰提取氧化铝后产生的高硅尾渣（简称白泥），其成分主要为二氧化硅，以及少量的氧化铝、氧化镁、氧化钙等。白泥具有颗粒细小、结构疏松、活性高的特征，可看作是无定形氧化硅多孔超细分散体的聚集态。

当盐酸作为酸性流体介质时，其氯离子含量高，酸性大，且经常会含有大量固体颗粒，若介质温度高于125℃，工作压力高于1.6MPa时，目前控制该酸性流体介质的阀门所使用的套管材料橡胶（包括天然橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶等）易开裂，阀门需要经常更换，这不但增加了生产成本，同时也降低了生产效率。

目前现有的某些夹管阀套管材料虽有着较好的耐化学腐蚀性能，但耐高温、抗压性能差，不适于高温、高压酸性流体介质工艺。氟橡胶虽然耐化学腐蚀性能以及耐高温性能都较强，但是成型困难，粘性小不易于金属及帘布等器件粘结。

因此，人们对于耐高温、耐化学腐蚀和抗冲刷的橡胶材料仍存在需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种耐高温、耐化学腐蚀、抗冲刷、可在高于1.6MPa的压力下工作的共混胶及其制备方法。

本发明提供的共混胶，以质量百分比计，包含以下组分：5.0～50.0%的甲基乙烯基硅橡胶；30.0～75.0%的氟橡胶；5.0～30.0%的粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣；0.05～10.0%的硫化剂；0.01～5.0%的催化剂。

优选地，所述氟橡胶选自氟橡胶26、氟橡胶23和氟橡胶246中；所述硫化剂为双酚AF；所述催化剂为三乙基苯基氯化铵。

更优选地，所述氟橡胶为氟橡胶26。

优选地，所述共混胶，以质量百分比计，包含以下组分：10.0～40.0%的甲基乙烯基硅橡胶；35.0～60.0%的氟橡胶；10.0～30.0%的粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣；1.0～8.0%的硫化剂；0.5～5.0%的催化剂。

更优选地，所述共混胶，以质量百分比计，包含以下组分：20.0～30.0%的甲基乙烯基硅橡胶；40.0～50.0%的氟橡胶；15.0～25.0%的粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣；2.0～5.0%的硫化剂；1.0～4.0%的催化剂。

所述粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣（白泥）包含质量百分比含量为60.0～70.0%的二氧化硅、15.0～25.0%的氧化铝、1.0～3.0%的氧化镁、2.0～5.0%的氧化钙、1.0～2.0%的氧化钛。此外，还包含5.0～8.0%的其它物质。

所述白泥是粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝后剩余的高硅尾渣，经水洗至中性，然后在850℃～950℃下高温煅烧1.0～1.5小时获得。粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝的工艺可以参见专利文献CN102145905A。其通过引用的方式并入到本申请中。

具体地，所述粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣的制备方法包括以下步骤：

a）将粉煤灰粉碎至100目以下，加水配制成固含量为20～40wt%的料浆，经湿法磁选除铁，使粉煤灰中铁含量降至1.0wt%以下，过滤得滤饼；

b）向步骤a）所得的滤饼中加入盐酸进行反应，然后进行固液分离，并将得到的固体水洗至中性；

c）将上述固体在850℃～950℃下高温煅烧1.0～1.5小时即获得所述粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣。

所述步骤b）中，盐酸浓度为20～37wt%；所述盐酸中HCl与粉煤灰中氧化铝的摩尔比为4:1～9:1；反应的温度为100～200℃；反应的时间为0.5～4.0小时；反应的压力为0.1～2.5MPa。

优选地，所述步骤b）中，盐酸浓度为20～30wt%；所述盐酸中HCl与粉煤灰中氧化铝的摩尔比为4.5:1～6:1；反应的温度为130～150℃；反应的时间为1.5～2.5小时；反应的压力为0.3～1.0MPa。

所述步骤a）中，所述湿法磁选除铁所采用的设备为立环磁选机。其具体结构可以参见专利文献CN102145905A。

此外，本发明提供一种所述共混胶的制备方法，其包括以下步骤：

（1）按照所需配比称量各组分；

（2）将所述氟橡胶放入开炼机中，在所述氟橡胶包辊后加入所述甲基乙烯基硅橡胶预炼5～10min，之后加入所述粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣混炼5～10min，得到混炼胶；所述预炼和混炼的温度不超过50℃；