[发明专利]一种高压密封圈及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高压密封圈及其制备方法，高压密封圈包括以下组分：丁苯橡胶100‑120份，补强剂2‑7份、硫化剂1.2‑3.5份、促进剂0.6‑1.9份、防老剂3‑7份，氧化锌3‑8份、硬脂酸0.6‑1.6份；其中补强剂为经过对十二烷基苯磺酰基改性的Al₂O₃‑MgO‑TiO₂固溶体。本发明提供的一种高压密封圈，在丁苯橡胶中加入经过Al₂O₃‑MgO‑TiO₂固溶体结构处理和对十二烷基苯磺酰基改性两个处理步骤，大大促进了Al₂O₃在丁苯橡胶中均匀分散的同时提高了其与天然橡胶的融合能力，显著提高了丁苯橡胶的力学和强度等机械性能。

技术领域

本发明属于密封圈制造技术领域，尤其涉及一种高压密封圈及其制备方法。

背景技术

随着我国经济和制造技术的发展，国防、化工、石油、煤炭、交通运输和机械制造等国民经济主要行业中的高压密封设备使用日渐增加，对在高压工况下的密封圈提出了更高的要求，防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部。

传统的橡胶密封圈存在的问题是：耐压性能差、易变形、产品表面静摩擦系数高等质量问题，因而使用寿命短，需经常更换密封圈，不仅费时费力，还会造成资源的浪费。针对橡胶密封圈耐压性能差、易变性的问题一般是添加高强度材料；这样虽能增加了材料强度，但同时也降低了材料的弹性，增大变形系数，直接影响密封圈的使用寿命。

纳米Al₂O₃，具有硬度高、尺寸稳定性好等特点，可以用于多种材料的补强增韧。但是，纳米Al₂O₃是极性化合物，在介质中受范德华力、静电力、毛细管力、自身重力等因素的相互作用下，颗粒容易发生团聚，在和橡胶材料复合过程中不易分散，使其在补强增韧橡胶产品的力学和强度等机械性能不理想。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种高压橡胶密封圈配方及其制备方法。

本发明提供了一种高压型密封圈，包括以下质量份数的组分：丁苯橡胶100-120份，补强剂2-7份、硫化剂1.2-3.5份、促进剂0.6-1.9份、防老剂3-7份，氧化锌3-8份、硬脂酸0.6-1.6份。

所述补强剂为经过对十二烷基苯磺酰基改性的Al₂O₃-MgO-TiO₂固溶体。

经过对十二烷基苯磺酰基改性的Al₂O₃-MgO-TiO₂固溶体补强剂的制备，包括以下步骤：

步骤1：将50gAl₂O₃和30gMgO进行湿法球磨5h后，加入20gTiO2继续进行湿法球磨3h，得到Al₂O₃、MgO和TiO₂三者的均匀混合物A；

步骤2：将步骤1中得到的混合物A在100℃下干燥1h，再于800-1000℃下烧结3h，最后研磨成纳米级Al₂O₃-MgO-TiO₂固溶粉体B；

步骤3：把步骤2制备的80g固溶粉体B加入100ml质量分数为5％的H₂O₂水溶液中，室温下超声2h过滤，重复本步骤以上操作2次后洗涤干燥，得到Al₂O₃表面含有大量羟基的Al₂O₃-MgO-TiO₂固溶粉体C；