[发明专利]一种密封圈用改性三元乙丙橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种密封圈用改性三元乙丙橡胶及其制备方法。该改性三元乙丙橡胶包括以下按重量份数计的组分：三元乙丙橡胶4045 100份、通用炉法炉黑15‑25份、氧化锌5‑8份、氧化镁10‑15份、纳米碳5‑10份、纳米石墨烯8‑12份、环烷酸钴3‑8份、邻苯二甲酸二辛酯2‑8份、改性软化剂1‑5份、硫化剂DCP 1‑3份；所述改性软化剂由环烷油、蓖麻油、香茅草精油、海藻酸钠和纳米碳混合而成。与现有技术相比，本发明通过将不同软化剂混合后，再用纳米对不同软化剂的混合物进行改性处理，提高了软化剂的润滑性，另外制备过程中通过两次薄通，减少了材料中气泡的存在，提高了橡胶材料的抗老化性能。

技术领域

本发明属于密封圈制备领域，具体涉及一种密封圈用改性三元乙丙橡胶及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和少量非共轭二烯共聚而成的，具有卓越的耐老化性，被称为“无龟裂”橡胶。在所有橡胶当中，EPDM具有低比重，可以大量填充炭黑、无机填料和增塑剂的优点，因此可以制作成本低廉的橡胶化合物，但是，随着橡胶行业的不断发展，橡胶制品的使用条件日益苛刻，对耐热性提出了更高的要求，很多胶管、密封件等橡胶制品要求长期耐高温150℃。三元乙丙橡胶具有突出的耐热抗老化性能，但是传统的乙丙橡胶一般耐热温度能达到125℃，当温度达到150℃时，橡胶制品的压缩变形随之增大，以至于不能正常工作，严重影响了工作效率。

申请号201210173214.X公开了一种三元乙丙再生橡胶混炼胶密封圈，其是由三元乙丙再生橡胶、顺丁胶、丁苯橡胶等原料经过密炼、开炼、以及二次硫化工艺后制备而得。本发明延伸性好，耐高温低温性能优异，拉伸强度高，制备方法简单。申请号201510173215.4公开了一种三元乙丙橡胶丁腈橡胶复配密封圈材料，其是由按重量份取的丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶等原料充分混炼，再加工成型制得。本发明扯断强度高，用于制作密封圈用材料，节约成本，性能优越。上述三元乙丙橡胶的性能虽然优越，但是耐热性差，抗老化能力有限，急需要改进处理。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种密封圈用改性三元乙丙橡胶及其制备方法，改性处理后的三元乙丙橡胶抗老化能力强，耐高温性好，且成本低廉。

一种密封圈用改性三元乙丙橡胶，包括以下按重量份数计的组分：三元乙丙橡胶4045 100份、通用炉法炉黑15-25份、氧化锌5-8份、氧化镁10-15份、纳米碳5-10份、纳米石墨烯8-12份、环烷酸钴3-8份、邻苯二甲酸二辛酯2-8份、改性软化剂1-5份、硫化剂DCP 1-3份；所述改性软化剂由环烷油、蓖麻油、香茅草精油、海藻酸钠和纳米碳混合而成。

作为改进的是，上述封圈用改性三元乙丙橡胶，包括以下按重量份数计的组分：三元乙丙橡胶4045 100份、通用炉法炉黑20份、氧化锌6份、氧化镁12份、纳米碳8份、纳米石墨烯10份、环烷酸钴5份、邻苯二甲酸二辛酯6份、改性软化剂4份、硫化剂DCP 2份。

作为改进的是，上述改性软化剂中环烷油、蓖麻油、香茅草精油、海藻酸钠和纳米碳的摩尔比为5-6：1-3：2-6：1：5-10。

进一步改进的是，所述纳米碳的粒径为10-15μm。

上述封圈用改性三元乙丙橡胶的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取各组分；步骤2，将三元乙丙橡胶4045、通用炉法炉黑、氧化锌、氧化镁、纳米碳、纳米石墨烯、环烷酸钴、邻苯二甲酸二辛酯、改性软化剂和硫化剂DCP 混合，投入混炼机中在真空环境下边搅拌边混炼30-40℃，薄通6-8次，静置24小时后，再薄通8-10次得混合物A备用；步骤3，将混合物A恒速降温后，投入模具中，硫化处理4-8分钟，即得改性三元乙丙橡胶。

作为改进的是，步骤2中搅拌速度为150-180rpm。

作为改进的是，步骤3中恒速降温的速度为5-8℃/min。

有益效果：