[发明专利]一种低温低压硫化橡胶衬里组合物及其应用方法

说明书

本发明属于材料技术领域，特别涉及橡胶高分子材料领域。本发明公开了一种低温低压硫化橡胶衬里组合物及其应用方法，所述组合物包括如下重量份的组分：天然橡胶60～80重量份、硫磺20～45重量份、丁苯橡胶1～20重量份、高苯乙烯1～20重量份、低压硫化母胶粒3～10重量份，预分散氧化锌母胶粒5～10重量份、鳞片石墨10～30重量份、填料10～30重量份、预分散促进剂母胶粒2.5～5.0重量份。低温低压硫化橡胶衬里组合物的橡胶能够在低温低压硫化条件下硫化，这解决了超大尺寸不耐压设备和超大尺寸耐压的非罐体类设备的硫化难题。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及橡胶高分子材料领域，具体涉及一种低温低压硫化橡胶衬里组合物及其应用方法。

背景技术

目前硬橡胶衬里的硫化方式主要是：

(1)硫化罐硫化，大多数硫化条件为：温度130～143℃，压力0.3～0.6MPa。只适合于能进硫化罐的中小尺寸设备。

(2)热水硫化，95～100℃，至少1米以上的水压，国内只有少数几个厂家的橡胶衬里能进行热水硫化。这种硫化方式水资源浪费较大。

(3)预硫化，即在硫化罐或平板硫化机、鼓式硫化机等设备上，对橡胶板预先硫化，然后粘贴到需要衬胶的设备上。这种方法适合于丁基橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶(硫磺含量较低的组合物)，不适合于硬质天然橡胶(硫化含量高的组合物，例如硫磺含量大于20份的)，因为硬质天然胶预硫化后很硬，没有可塑性，只能粘贴到平板上，不能粘贴到非平面部位。

(4)本体硫化，即用密封盖头将设备密封，然后向设备内通压缩空气和饱和蒸汽硫化。现有的硫化工艺主要是：温度130～143℃，压力：0.2～0.32MPa，这只适用于能耐压的设备，不适用于不耐压的设备。

需要特别说明的是：一些超大尺寸非罐体类设备，虽然设备本身能耐压，但用于密封的盖板也必须耐压，且有足够的刚度，在硫化时的压力和温度下不变形，并能被螺栓等锁紧，确保设备密封良好不漏气，否则难以保证硫化质量。例如宽度超过5.5m的核电冷凝器水室，因为尺寸太大，只能本体硫化。硫化时必须有2个带加强筋的大尺寸圆形密封盖板和1个带加强筋的大尺寸方形密封盖板，将设备密封，并用大螺栓锁紧。试验表明：25mm厚的钢板制作的带加强筋的密封盖板用于该设备密封，当压力达到0.11MPa，温度121℃时，密封盖板明显变形，并有蒸汽泄漏，硫化难以正常进行。而且锁紧栓也有松动现象，所以必须使用较低的压力硫化。

目前少数厂家研究了常压硫化衬里材料，其硫化条件是：0.1MPa，120℃左右。应用情况表面，这种工艺在寒冷的冬季衬胶或湿度较大的条件下衬胶，硫化时出现微孔和气泡的风险较大，因为在橡胶达到一定硫化程度时，橡胶衬里中的水汽和未挥发掉的溶剂，受热后膨胀，会产生微孔和汽泡，导致橡胶衬里致密性差、粘结强度差、防腐性能下降。为解决上述问题，本发明由此而来。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的天然硬质橡胶衬里材料、硫化工艺和专利技术不适用于超大尺寸不耐压设备和超大尺寸耐压的非罐体类设备的应用，发明提供一种的低温低压硫化橡胶衬里组合物及其应用方法。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面的技术方案为：低温低压硫化橡胶衬里组合物，其包括如下重量份的组分：天然橡胶60～80重量份、硫磺20～45重量份、丁苯橡胶1～20重量份、高苯乙烯1～20重量份、低压硫化母胶粒3～10重量份，预分散氧化锌母胶粒5～10重量份、鳞片石墨10～30重量份、填料10～30重量份、预分散促进剂母胶粒2.5～5.0重量份。

本发明优选的技术方案中，所述高苯乙烯为苯乙烯含量在60％～80％的高苯乙烯橡胶。