[发明专利]一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品，原料包括以下重量份的组分：三元乙丙橡胶100份，活化剂5份～10份，防老剂1份～2份，耐磨剂4份～7份，高耐磨炭黑30份～40份，耐辐射蒽油炭黑50份～60份，复合增硬剂5份～7份，增塑剂10份～15份，硫化剂3份～7份，促进剂0.5份～2份，纳米石墨烯0.5份～0.7份和无水乙醇500份～700份。此外，本发明还提供一种制备上述核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品的方法。本发明的核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品能够实现轴封用耐高温高压辅助密封功能，满足核电技术要求，能够提高核电厂的核安全性。本发明填补了国内核电主泵轴封用橡胶制品的研究空白。

技术领域

本发明属于核电站技术领域，具体涉及一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品及其制备方法。

背景技术

核电设备的密封和安全运行直接影响核电站的安全，在事故工况例如SBO(全厂停电)工况下，核电站处于高温、高压环境中，防止核泄漏的关键在于核电设备的密封能力，而这些设备的密封能力直接取决于橡胶制品的性能，因而，橡胶制品的质量高低正影响核电站正常工况和事故工况的安全运行状况。核电主泵是核电站关键设备之一，核电站技术领域对核电主泵轴封O型密封圈要求为：在反应堆SBO事故(全厂断电)工况下，能够在292℃温度条件下、15.8MPa压力条件下，连续72小时以上保持密封功能而不泄露，市场上常规的三元乙丙橡胶根本无法满足要求，我国目前核电主泵轴封用O型密封圈全为进口，价格昂贵，采购周期长，所以，自主开发出适宜我国核电站运行的核电主泵轴封用O型密封圈用橡胶制品十分必要。

当前，在三元乙丙橡胶中纳米材料来提高橡胶制品的性能的研究十分广泛，纳米材料具有粒径小而比表面积大等特点，可赋予橡胶制品优良的耐辐照、耐高温等性能，但是由于小分子效应的存在，纳米材料存在分散难的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品及其制备方法。本发明的核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品通过了SBO工况热态鉴定试验，在72小时持续高温高压条件下保持密封功能而不泄露。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：

三元乙丙橡胶100份，活化剂5份～10份，防老剂1份～2份，耐磨剂4份～7份，高耐磨炭黑30份～40份，耐辐射蒽油炭黑50份～60份，复合增硬剂5份～7份，增塑剂10份～15份，硫化剂3份～7份，促进剂0.5份～2份，纳米石墨烯0.5份～0.7份和无水乙醇500份～700份。

上述的一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品，其特征在于，所述三元乙丙橡胶100份，活化剂10份，防老剂2份，耐磨剂5份，高耐磨炭黑30份，耐辐射蒽油炭黑50份，复合增硬剂5份，增塑剂10份，硫化剂5份，促进剂2份，纳米石墨烯0.5份和无水乙醇500份。

上述的一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品，其特征在于，所述复合增硬剂，包括以下重量份的组分：

齐聚酯4份～5份，碳纤维1.5份～2份，富勒烯C₆₀微粉0.5份～1份和硅烷偶联剂0.3份～0.5份；所述富勒烯C₆₀微粉的粒径为800目～1200目；所述碳纤维的长度为2mm，直径为6μm～7μm。

上述的一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为乙烯与丙烯的聚合物，所述三元乙丙橡胶中乙烯含量为60％，丙烯含量为40％。

上述的一种核电主泵轴封O型密封圈用橡胶制品，其特征在于，所述纳米石墨烯的粒径为5μm～10μm，厚度为5nm～10nm，层数为10层～20层。