[发明专利]一种无卤阻燃丁腈橡胶密封圈

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃丁腈橡胶密封圈，包括如下重量份数的组分：丁腈橡胶：100份、炭黑：20~40份、氧化锌：3~5份、硬脂酸：1~2份、促进剂：0.5~1份、蒙脱土：5~10份、防老剂：5~10份、硫化剂：1~2份、阻燃剂：5~20份；所述制备方法包括原料的准备、混炼和硫化。本发明无卤阻燃丁腈橡胶密封圈中添加了炭黑N990和炉法炭黑作为复配的补强剂，添加了硅烷偶联剂改性的蒙脱土，提高了密封圈的气体阻隔性；采用有机阻燃剂与无机阻燃剂并用，产生了较好的协同效应，增强了阻燃效果；制备方法简单，通过混炼和硫化，可以促进丁腈橡胶内部分子链的交联，提高交联密度，赋予密封圈良好的弹性、密封性，并使密封圈获得一定的机械强度。

技术领域

本发明涉及密封圈技术领域，尤其是一种无卤阻燃丁腈橡胶密封圈。

背景技术

密封圈是生活生产中十分常见的零件，作为密封材料的密封圈除了要求富有弹性、回弹性外，还要具备适当的机械强度，如扩张强度、伸长率和抗撕裂强度；而且还要易加工成型，并保持精密尺寸。密封圈大多采用橡胶材料制成，因此橡胶材料的对密封圈的性能和使用寿命有着重要的意义。

现有的密封圈在使用中存在一些问题，如现有的密封圈机械强度不够，在使用过程中，在较长时间的力的作用下容易变形或裂开，给使用带来不便；而且现有的密封圈在气密性一般，在对气密性要求的高的领域，常常受到限制。另外，橡胶材料的主要组成元素是碳和氢，极易燃烧，在燃烧时，产生浓烟和有毒气体，对环境造成危害，对人们的生命及财产安全也形成了巨大的威胁。近年来，火灾频繁发生，世界各国都在寻求各种解决方法，以减少火灾的发生以及降低火灾造成的损失。目前，减少火灾及其带来危害最为合理有效的方法是对可燃的高分子材料进行阻燃处理。作为应用广泛的密封圈，为了使用的安全性，需要对其进行阻燃处理。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种无卤阻燃丁腈橡胶密封圈。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无卤阻燃丁腈橡胶密封圈，所述无卤阻燃丁腈橡胶密封圈包括如下重量份数的组分：

丁腈橡胶：100份

炭黑：20~40份

氧化锌：3~5份

硬脂酸：1~2份

促进剂：0.5~1份

蒙脱土：5~10份

防老剂：5~10份

硫化剂：1~2份

阻燃剂：5~20份；

炭黑的基本结构为球状初级粒子组成的葡萄串状聚集体，初级粒子表面为层状类石墨微晶，内部是无定形碳，炭黑原生粒子之间是通过碳晶层互相穿插而结合的，所以聚集体难以被普通机械力破坏成初级颗粒。炭黑具有比较高的比表面积，而且表面能比较高，所以炭黑聚集体之间能够以范德华力结合成次级结构。本发明丁腈橡胶密封圈中采用炭黑N990与炉法炭黑复配的方式，加入到丁腈橡胶中，可以提高丁腈橡胶的力学性能。

蒙脱土为片层状结构，具有非常大的比表面积，刚性的蒙脱土粒子均匀分散在相对柔软的聚合物基体中，使得附着在蒙脱土片层表面区域的聚合物变得比基体中的聚合物坚硬，可以提高复合材料的机械性能；层状硅酸盐以纳米尺度分散在聚合物基体中，使聚合物获得优异的耐燃烧性能，主要是片层具有阻隔作用可以减弱氧气向材料的内部扩散，使得燃烧反应难以进行；另外，蒙脱土片层可以在未完全燃烧的聚合物表面形成碳化层，碳化层能够阻隔气体和热量进入材料内部，从而减缓和阻碍燃烧的进行。