[发明专利]一种耐候性强的水闸橡胶密封件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐候性强的水闸橡胶密封件及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。其原料按质量份数配比如下：60～80份三元乙丙橡胶、20～40份溴化丁基橡胶、40～50份炭黑、2～4份层状石墨、0.5～0.8份纳米SiO₂/TiO₂复合微粒、0.2～0.3份纳米氧化铝、0.2～0.3份多壁碳纳米管、0.6～0.8份桐油、1.5～2.5份酚醛树脂、1～1.5份环烷酸钴、2～3份松焦油、0.5～0.8份硫磺、1～1.3份硫化剂DCP。本发明通过将多壁碳纳米管和纳米SiO₂/TiO₂复合微粒与其他组分进行结合，起到协同增效的作用，最终使制备的产品耐候性高、抗老化性能好。

技术领域

本发明属于橡胶材料技术领域，具体涉及一种耐候性强的水闸橡胶密封件及其制备方法。

背景技术

水闸橡胶密封件是水利水电工程中各类钢闸门止水的关键配件，又称闸门水封或橡胶水封。其自身质量以及现场安装工艺等因素直接影响水闸的止水效果，进而影响水工建筑物的安全运行。

随着闸门使用年限的增长，多数闸门出现不同程度的门体锈蚀、橡胶水封磨损、老化而漏水现象，既影响闸门的正常运行又浪费了宝贵的水资源。经研究，闸门止水装置漏水的原因有多种，大部分是由于水闸橡胶密封件耐候性(耐侯性指有长期抗严寒、炎热、干燥、潮湿的能力)差导致其使用寿命短。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种耐候性强的水闸橡胶密封件及其制备方法，制备的产品具备耐候性高、耐老化性能好等优点。

技术方案：一种耐候性强的水闸橡胶密封件，其原料按质量份数配比如下：60～80份三元乙丙橡胶、20～40份溴化丁基橡胶、40～50份炭黑、2～4份层状石墨、0.5～0.8份纳米SiO₂/TiO₂复合微粒、0.2～0.3份纳米氧化铝、0.2～0.3份多壁碳纳米管、0.6～0.8份桐油、1.5～2.5份酚醛树脂、1～1.5份环烷酸钴、2～3份松焦油、0.5～0.8份硫磺、1～1.3份硫化剂DCP。

作为优选，其原料按质量份数配比如下：70份三元乙丙橡胶、30份溴化丁基橡胶、45份炭黑、3份层状石墨、0.6份纳米SiO₂/TiO₂复合微粒、0.2份纳米氧化铝、0.3份多壁碳纳米管、0.8份桐油、1份酚醛树脂、1份环烷酸钴、1.5份松焦油、0.6份硫磺、1.2份硫化剂DCP。

作为优选，其原料按质量份数配比如下：60份三元乙丙橡胶、20份溴化丁基橡胶、40份炭黑、2份层状石墨、0.5份纳米SiO₂/TiO₂复合微粒、0.2份纳米氧化铝、0.2份多壁碳纳米管、0.6份桐油、1.5份酚醛树脂、1份环烷酸钴、2份松焦油、0.5份硫磺、1份硫化剂DCP。

作为优选，其原料按质量份数配比如下：80份三元乙丙橡胶、40份溴化丁基橡胶、50份炭黑、4份层状石墨、0.8份纳米SiO₂/TiO₂复合微粒、0.3份纳米氧化铝、0.3份多壁碳纳米管、0.8份桐油、2.5份酚醛树脂、1.5份环烷酸钴、3份松焦油、0.8份硫磺、1.3份硫化剂DCP。

作为优选，所述纳米SiO₂/TiO₂复合微粒的制备方法如下：将纳米TiO₂溶于0.025wt.％聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇溶液中，分散均匀后在35℃温度下加入正硅酸四乙酯和氨水，反应4～6h后，离心、水洗、烘干，得纳米SiO₂/TiO₂复合微粒，其中硅与钛的摩尔比为2:1，纳米TiO₂与0.025wt.％聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇溶液的比值为1g：150mL，氨水与0.025wt.％聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇溶液的体积比为1:10。

基于上述一种耐候性强的水闸橡胶密封件的制备方法，步骤如下：