[发明专利]一种耐高温高压换热器用密封垫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封垫及其制备方法，具体涉及一种耐高温高压换热器用密封垫及其制备方法。 

背景技术

密封垫是换热器的一个重要组成部分，用来将工作介质分开,并通过此板片进行热量交换。换热器的工作环境极为苛刻，最高使用压力可达32bar,通常使用温度范围为40-170℃，因此密封垫的综合性能，是衡量换热器性能的重要指标。然而现有的密封垫密封性能不理想、耐热性较差、抗压强度低、压缩回弹性差、耐油性差等缺陷，已远不能满足换热器的共工作要求，容易造成膨胀、老化龟裂、漏油等现象，从而导致换热器无法正常工作。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐高温、抗压强度高、压缩永久变形小的换热器用密封垫及其制备方法。 

本发明采用的技术方案如下： 

一种耐高温高压换热器用密封垫，由以下重量份的原料制成：丁苯橡胶（SBR1712）100-120、顺丁橡胶（BR9000）30-50、 聚-4-甲基-1-戊烯20-30、丙三醇三甘油酸酯5-8、改性纳米陶瓷15-25、纳米硅藻土10-15、碳纤维5-10、炭黑N660 15-20、滑石粉5-10、氢氧化铝3-6、尼龙酸二正丁酯4-8、环氧大豆油5-7、N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺 2-3、不溶性硫磺 2-3、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、氧化镁2-3、氧化镧1-2、硬脂酸钙1-2、硬脂酸锌2-3、促进剂NOBS 1-2、促进剂ZDMC 3-4。 

所述的改性纳米陶瓷是由下述重量份的原料制成的：

纳米氮化铝20-30、纳米碳化钛10-15、纳米硼化锆8-12、玻璃粉2-3、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3-5、聚乙烯吡咯烷酮 12-16、木质素磺酸钙5-10、三氟丙基甲基硅油20-30、聚醋酸乙烯乳液60-80、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2-3、乙二醇丁醚3-5、十二碳醇酯4-7； 

将纳米氮化铝、纳米碳化钛、纳米硼化锆、玻璃粉混合均匀放入球磨机中， 加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、木质素磺酸钙和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，5000-8000rpm高速球磨10-15min，取出烘干，与三氟丙基甲基硅油、聚醋酸乙烯乳液、乙二醇丁醚、十二碳醇酯混合，2000-3000rpm高速分散20-30min，过滤，烘干，粉碎研细，过200-300目筛即可。

一种耐高温高压换热器用密封垫的制备方法，包括以下步骤：取顺丁橡胶、聚-4-甲基-1-戊烯 、改性纳米陶瓷、丙三醇三甘油酸酯按配方比例加入双螺杆挤出机于155-175℃下共混挤出，放置24-36h后按比例与丁苯橡胶混合均匀后加入开炼机中，再加入其余原料在85-95℃下炼胶3-5min，薄通6-9次后下片；将胶片用平板硫化机在16-22MPa压力下压制成型，然后进行两次硫化处理，第一次硫化的硫化温度控制在175-185℃，硫化时间为4-6min，第二次硫化在烘箱中进行，硫化温度为205-215℃，硫化时间为3-4h，修边、检验、包装，即得成品。 

本发明的有益效果： 

本发明采用纳米氮化铝、纳米碳化钛、纳米硼化锆多种纳米陶瓷末进行有机复合改性，可以提高其与橡胶的相容性，改性后的纳米陶瓷末用于填充改性橡胶材料制备密封垫，可以明显提高密封垫的耐热性、耐磨性以及机械强度等性能。本发明生产出来的密封垫综合性能优异，密封效果好，机械强度高、回弹性好、体积变化小，高耐油；还具有良好的化学稳定性、耐高温性、耐老化、耐磨性等优点，经久耐用。 

具体实施方式

一种耐高温高压换热器用密封垫，由以下重量（kg）的原料制成：丁苯橡胶（SBR1712）110、顺丁橡胶（BR9000）40、 聚-4-甲基-1-戊烯25、丙三醇三甘油酸酯6、改性纳米陶瓷20、纳米硅藻土12、碳纤维8、炭黑N660 18、滑石粉8、氢氧化铝4、尼龙酸二正丁酯6、环氧大豆油5、N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺 2、不溶性硫磺 3、2-硫醇基苯骈咪唑1.5、氧化镁2、氧化镧2、硬脂酸钙1.5、硬脂酸锌3、促进剂NOBS 2、促进剂ZDMC 3。 

所述的改性纳米陶瓷是由下述重量（kg）的原料制成的： 

纳米氮化铝25、纳米碳化钛12、纳米硼化锆10、玻璃粉2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4、聚乙烯吡咯烷酮 14、木质素磺酸钙8、三氟丙基甲基硅油25、 聚醋酸乙烯乳液70、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2、乙二醇丁醚4、十二碳醇酯6；