[发明专利]一种耐高温高密封性橡胶垫片的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温高密封性橡胶垫片的制备方法。本发明首先将都豆渣与木屑研磨混合，将自制粘性剂、丁腈橡胶、高岭土等助剂混合，高温加热搅拌，氧化烘干即得耐高温高密封性橡胶垫片，将豆渣、木屑经过碱液浸泡和高温高压反应，使木质素、纤维等成分中的碳链断裂，增强垫片中各成分之间的粘结性能和密封效果，提高垫片中微观结构的结构强度；向纤维中加入纤维素酶对木质素、豆渣中提取的植物纤维进行分解，使纤维表面生成羟基、羧基官能团，提高垫片中微观结构的结构强度，利用铜粉置换反应提高垫片的密封性能，铝单质与空气接触氧化生成氧化铝成分，提高垫片的耐化学腐蚀性能和耐热性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温高密封性橡胶垫片的制备方法。

背景技术

密封垫片广泛应用于石油、化工、机械、汽车等行业。传统使用的是以石棉纤维作为增强材料的板材。石棉与纤维素纤维和填料通过粘结剂结合在一起，通过使用传统的造纸设备(如长网造纸机)制成，所以事实上这类材料也叫做“石棉纸”。由于石棉对环境的污染和人体的危害，世界各工业国家对石棉制品的生产、销售、使用都有严格的限制。国家经贸委已于2001年将石棉制品列为第二批淘汰产品。新的国家标准GBI2676-1999“汽车制动结构性能和实验方法”要求，至2003年10月汽车制动器垫片衬片要全部无石棉化。无石棉化是一项重要的环保工作，也是淘汰落后产品、落后技术的重要工作，它对汽车、摩托车、内燃机工业等多种行业都有深远的影响。国外非石棉密封材料的研制与开发已取得了长足的进步，进入了实用阶段，但国外替代石棉的纤维多为单一的芳纶纤维或纤维素纤维，与基体材料的粘结力、耐化学腐蚀性及使用温度范围有限，非石棉纤维的价格也通常高于石棉纤维。国内研究发展也较迅速，但我国的无石棉研究工作落后于国外30年。生产无石棉制品的主要工艺为国际流行的辊压法和成张法等，且目前国内替代石棉的纤维很多为海泡石纤维，这类纤维认为是石棉类的纤维，国外不许使用。长期以来，由于我国研究人员未找到质优价廉的石棉代替材料，产品的强度和耐油性能差，价格比石棉制品高，性价比差，很难成为市场的主导产品。目前，我国的无石棉密封制品总量仅能占到整个密封材料市场的16-20％。在众多的行业中，不得不继续使用石棉密封制品。因此需要开发具有我国特色的、多种无机纤维和有机纤维混杂的无石棉抄取密封材料。

绝缘垫片由复合绝缘体材料精密切割而成，绝缘垫片安装使用方便、密封性能优异，可在热水、高温、高压蒸汽、氢气、氨、溶剂、碳氢化合物、超低温液体等环境中使用。适用于各种管道、阀门、泵、换热器、冷凝器、压力容器、塔人孔、水位计、液位计等，适用范围广泛。

为了增强绝缘垫片的机械性能以及耐电压击穿性能，人们通常在绝缘垫片内增设中间层，而中间层的材质大多为玻璃纤维。玻璃纤维材质虽然具有良好的强度和绝缘性能，但导热性能较差，在冷热交替过程中容易发生脆裂现象，影响绝缘垫片整体的使用性能。绝缘垫片上、下两层的材质则大多为硅橡胶，硅橡胶具有优异的耐热、耐寒、耐臭氧及耐大气老化等性能，但其抗张力和抗撕裂强度较差，常温下的物理机械性能不及大多数合成橡胶。综上所述，绝缘垫片在材质选用上还有待改进，其综合性能还有待进一步提高。

绝缘垫片由复合绝缘体材料精密切割而成，绝缘垫片安装使用方便、密封性能优异，可在热水、高温、高压蒸汽、氢气、氨、溶剂、碳氢化合物、超低温液体等环境中使用。适用于各种管道、阀门、泵、换热器、冷凝器、压力容器、塔人孔、水位计、液位计等，适用范围广泛。

硅橡胶是一种常用的绝缘垫片材料，具有优异的耐热、耐寒及耐臭氧等性能，但在导热、耐蚀以及绝缘性等方面还存在不足。在导热性方面，硅橡胶垫片无法适用于一些散热要求较高的电子产品，实用性受到限制；在耐蚀性方面，硅橡胶垫片酸碱环境中容易受到腐蚀，使用寿命受到影响；在绝缘性方面，硅橡胶垫片大多通过增设中间层以提高其绝缘性能，增加了制备成本和工艺。

综上所述，现行垫片的使用性能还存在不足：密封性差、耐腐蚀性差、耐热性差和力学性能一般等问题。

因此，发明一种优良的垫片对高分子材料技术领域具有积极意义。