[发明专利]用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及阀门密封圈材料，尤其涉及一种用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料及其制造工艺。

背景技术

由于火电除灰渣系统的特殊工况条件（高速度、高粉尘浓度、物料磨损性强、温度高、系统可靠性要求高），作为火电除灰渣系统关键部件的阀门，尤其是阀门的密封圈，由于受高温物料冲刷、腐蚀，密封部位极易磨损、老化、撕裂等，造成阀门开关性能降低，甚至失效，导致系统停止运行，影响整个生产系统的正常工作，产生环境污染问题。因此，作为火电除灰阀门，密封圈的质量决定了阀门的使用性能及寿命。

目前，国内外作为火电除灰系统阀门密封圈多数采用丁腈橡胶材料（NBR）密封圈、氟橡胶（VITON）或乙丙胶（EPDM）作为主要材料。丁腈橡胶具有良好的耐磨性能和耐热老化性能，但它的力学性能不好，抗拉强度较低，回弹能力较差，普通丁腈橡胶的耐温性也不是很好。氢化丁晴胶（HNBR）为丁晴胶中经由氢化后去除部份双链，经氢化后其耐高温性（可达150 ℃）、耐候性比一般丁晴橡胶提高很多，耐油性与一般丁晴胶相近，较丁晴胶拥有较佳的抗磨性、抗蚀、抗张、抗撕和压缩性；氟橡胶具有良好的耐高温性能（可达250℃），但其在高温下的抗拉强度较低。乙丙胶由乙烯及丙烯共聚合而成,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀,一般使用温度为（-50 ℃～150 ℃），但其抗张、抗撕较之氢化丁腈较差，回弹能力极差。上述材料不能同时具有优良的综合性能，仍有很大的提高空间。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种同时具有增强、增韧、耐磨、耐高温、耐老化、高抗张和抗撕性能的用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料及其制造工艺。

用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料是以质量百分比含量计改性氢化丁腈材料的组分为：氢化丁腈含量为63.1%～63.5%、防老化剂德国朗盛3446含量为0.93%～0.96%、纯度99.7%的氧化锌含量为3.12%～3.17%、炭黑卡博特N550含量为31.2%～31.7%、DMDS硫化剂含量为1.22%～1.28%。

用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料制造工艺为：首先将63.1%～63.5%的氢化丁腈生胶进行胶炼，直至胶料包辊后，然后依次加入31.2%～31.7%的炭黑卡博特N550、0.93%～0.96%的防老化剂德国朗盛3446、3.12%～3.17%的纯度为99.7%的氧化锌、1.22%～1.28%的DMDS硫化剂，直至所有组分材料混入生胶，将辊距控制在0.5mm以下，薄通5～6次，直至出片；接着将硫化机及模具预热至150℃，放入混炼好的生胶硫化40min～60min，硫化过程中发生了硫的交联，把一个或更多的硫原子接在聚合物链上形成桥状结构；最后进行二次硫化，将第一次硫化后的密封圈取出空冷至室温，模具温度升至170℃，再将密封圈放入模具合模保温200 min～240min。

本发明提供的改性氢化丁腈材料密封圈，采用氢化丁腈为主要原材料，提高了密封圈的抗磨、抗蚀、抗张、抗撕和压缩性等综合性能，炭黑卡博特N550作为材料的主要填充物可以提高密封圈的耐磨性和自润滑性，纯度99.7%的氧化锌可以提高密封圈的抗拉、抗撕性能，加入防老剂德国朗盛3446，可以提高密封圈的耐高温性、高温下的强度和耐老化性能，加入DMDS硫化剂改善了材料的二次硫化加工性。本发明提供的改性氢化丁腈材料密封圈同时具有高抗拉强度（达21 MPa～25MPa）、耐高温（可达200℃）、耐磨、耐老化、耐酸碱、回弹性好、自润滑等优异的综合性能，与传统密封圈相比有显著优势。

附图说明

图1为用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料制造工艺图。

具体实施方式

用于火电除灰阀门密封圈的改性氢化丁腈材料是以质量百分比含量计改性氢化丁腈材料材料的组分为：氢化丁腈含量为63.1%～63.5%、防老化剂德国朗盛3446含量为0.93%～0.96%、纯度99.7%的氧化锌含量为3.12%～3.17%、炭黑卡博特N550含量为31.2%～31.7%、DMDS硫化剂含量为1.22%～1.28%。