耐高温丁腈橡胶及其应用以及密封橡胶制品的无痕分段硫化方法和主驱动密封圈技术

本发明专利技术提供了一种耐高温丁腈橡胶及其应用以及密封橡胶制品的无痕分段硫化方法和主驱动密封圈。该耐高温丁腈橡胶的原料组成包括：丁腈橡胶、100份，复合炭黑、45

【技术实现步骤摘要】
耐高温丁腈橡胶及其应用以及密封橡胶制品的无痕分段硫化方法和主驱动密封圈


[0001]本专利技术涉及一种耐高温丁腈橡胶及其应用以及密封橡胶制品的无痕分段硫化方法和主驱动密封圈，属于橡胶


技术介绍

[0002]盾构机和TBM（全断面硬岩隧道掘进机）主驱动密封技术主要被德国、日本、意大利等国家掌握，我国还主要依赖进口。盾构机主驱动密封圈是盾构机的“免疫系统”，一旦主驱动密封出现问题，盾构机将瘫痪不能运转，且盾构机密封很难更换，且更换成本十分高昂，这样盾构机主驱动密封的寿命和可靠性是非常重要的。
[0003]盾构机主驱动密封目前最佳的硫化工艺为无痕分段硫化工艺，这对配方的工艺性能要求极高，另外由于盾构机主驱动密封压力大、转速快，有时存在润滑不足的问题，密封唇口存在温升较高的问题，这对盾构机主驱动密封材料的耐高温性能、耐磨性能、压缩永久变形等性能提出了更高的要求。
[0004]随着盾构机和TBM的快速发展，盾构机和TBM主驱动密封市场需求量在迅速的增加，市场容量极大，该技术的研究成功的填补了我国在盾构机主驱动密封生产领域的空白，打破国外公司对该领域的垄断，具有战略意义。
[0005]大型盾构机主驱动密封在使用过程中会遇到压力高、震动剧烈、轴跳动大、润滑不足、密封面易于进入异物、密封性能可靠性不足等问题，在对新产品的研发过程中，要考虑以上问题的出现。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种耐高温丁腈橡胶，以提高密封材料耐高温性能、耐磨性能和压变性能，兼顾其他基本力学性能，适用于无痕分段硫化工艺，提高盾构机/TBM的主驱动密封的可靠性和使用寿命。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供了一种耐高温丁腈橡胶，以重量份计，该耐高温丁腈橡胶的原料组成包括：丁腈橡胶100份复合炭黑45
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90份氧化锌3
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5份硬脂酸1
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3份复合防老剂2
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5份二氧化硅25
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45份偶联剂1.2
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2.5份复合增粘树脂5
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10份复合增塑剂3
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5份
硫磺2
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4份复合促进剂1
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4份其中，所述复合炭黑为细粒径炭黑和粗粒径炭黑的组合；所述复合防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂246、防老剂TMQ、防老剂MB的组合；所述复合增粘树脂为古马隆树脂、SP
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1068树脂、酚醛树脂的组合；所述复合增塑剂为增塑剂DOS、增塑剂DBP的组合；所述复合促进剂为促进剂DTDM、促进剂DM、促进剂TMTD的组合。
[0008]根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术所采用的丁腈橡胶的丙烯腈含量优选控制为20
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50%。
[0009]根据本专利技术的具体实施方案，采用由细粒径炭黑和粗粒径炭黑组成的复合炭黑能够增强橡胶制品的耐磨性能，通过控制两种粒径的炭黑的比例的控制，能够使橡胶制品获得所需要的性能，优选地，所述细粒径炭黑为炭黑N220、N234、N330、N326、N375、N339中的一种；所述粗粒径炭黑为炭黑N550、N660、N774中的一种的混合物。其中，所述细粒径炭黑与所述粗粒径炭黑的重量比优选为1
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3:1
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3，更优选为1
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2:1
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2。
[0010]根据本专利技术的具体实施方案，通过采用多种防老剂的组合，能够带来良好的防老化性能，弥补单一防老剂的缺陷，同时，对于耐高温丁腈橡胶的高温压缩永久变形性能、曲挠龟裂性能、储存寿命、使用寿命等也会产生有益的作用，优选地，在所述复合防老剂中，防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂246、防老剂TMQ、防老剂MB的重量比为0.5
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1.5：0.5
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1.5：0.5
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1.5：0.5
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1.5：0.5
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1.5，更优选为1：1：1：1：1。
[0011]根据本专利技术的具体实施方案，增粘树脂的功能非常强大，单一使用会带来缺陷，通过采用多种增粘树脂的复合，能够解决上述缺陷，满足工艺条件的要求，优选地，在所述复合增粘树脂中，古马隆树脂、SP
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1068树脂、酚醛树脂的重量比为0.8
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1.2：0.8
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1.2：0.8
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1.2，更优选为1：1：1。
[0012]根据本专利技术的具体实施方案，通过采用复合增塑剂能够促进橡胶材料的门尼粘度的降低，优选地，在所述复合增塑剂中，增塑剂DOS、增塑剂DBP的重量比为1
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3:1
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2；更优选为2：1。
[0013]根据本专利技术的具体实施方案，采用复合促进剂可以加强橡胶制品的生产工艺条件，优选地，在所述复合促进剂中，促进剂DTDM、促进剂DM、促进剂TMTD的重量比为1
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2：1
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2：1
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2；更优选为1.5：1.5：1。
[0014]本专利技术还提供了一种密封橡胶制品的无痕分段硫化方法，其是以上述耐高温丁腈橡胶为原料，该方法包括以下步骤：将耐高温丁腈橡胶制成初始胶条；在平板硫化机上预热模具，其中，模具的两端进行循环冷却；将未硫化的初始胶条置于模具中，在120
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200℃、15bar以下的压力条件下进行硫化，得到中间正硫化、两端未硫化的半成品胶条；利用一段未硫化的胶条将两条半成品胶条连接在一起（未硫化的胶条与半成品胶条之间可以通过物理方式进行连接，具体参考常规方式进行即可），将未硫化的胶条对准模具中心，然后放入模具，然后在平板硫化机上合模加压，在120
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200℃、15bar以下的压力条
件下进行硫化；重复该步骤直至得到长度符合要求的硫化胶条；利用一段未硫化的胶条将硫化胶条的两端连接在一起（未硫化的胶条与硫化胶条的两端之间可以通过物理方式进行连接，具体参考常规方式进行即可），形成闭合的环形半成品；在120
‑
200℃、15bar以下的压力条件下，对闭合的环形半成品的未硫化部位进行硫化，得到密封橡胶制品。
[0015]当密封橡胶制品为盾构机主驱动密封圈时，可以按照以下具体步骤进行：将耐高温丁腈橡胶制成初始胶条；在平板硫化机上预热模具，其中，模具的两端进行循环冷却；将未硫化的初始胶条置于模具中，在120
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200℃、15bar以下的压力条件下进行硫化，得到中间正硫化、两端未硫化的半成品胶条；利用一段未硫化的胶条将两条半成品胶条连接在一起，将未硫化的胶条对准模具中心，然后放入模具，然后在平板硫化机上合模加压，在120
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200℃、15bar以下的压力条件下进行硫化；重复该步骤直至得到长度符合盾构机主驱动密封圈的要求的硫化胶条；利用一段未硫化的胶条将硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温丁腈橡胶，以重量份计，该耐高温丁腈橡胶的原料组成包括：其中，所述复合炭黑为细粒径炭黑和粗粒径炭黑的组合；所述复合防老剂为防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂246、防老剂TMQ、防老剂MB的组合；所述复合增粘树脂为古马隆树脂、SP
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1068树脂、酚醛树脂的组合；所述复合增塑剂为增塑剂DOS、增塑剂DBP的组合；所述复合促进剂为促进剂DTDM、促进剂DM、促进剂TMTD的组合。2.根据权利要求1所述的耐高温丁腈橡胶，其中，所述细粒径炭黑为炭黑N220、N234、N330、N326、N375、N339中的一种；所述粗粒径炭黑为炭黑N550、N660、N774中的一种的混合物。3.根据权利要求1所述的耐高温丁腈橡胶，其中，所述细粒径炭黑与所述粗粒径炭黑的重量比为1
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3:1
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3。4.根据权利要求1所述的耐高温丁腈橡胶，其中，在所述复合防老剂中，防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂246、防老剂TMQ、防老剂MB的重量比为0.5
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1.5：0.5
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1.5：0.5
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1.5：0.5
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1.5：0.5
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1.5。5.根据权利要求1所述的耐高温丁腈橡胶，其中，在所述复合增粘树脂中，古马隆树脂、SP
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1068树脂、酚醛树脂的重量比为0.8
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1.2：0.8
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1.2：0.8
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1.2。6.根据权利要求1所述的耐高温丁腈橡胶，其中，在所述复合增塑剂中，增塑剂DOS、增塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁攀攀，贾连辉，王静，马良清，白骏烈，孙志洪，张斌，龙伟漾，苍飞飞，李佳恒，徐立，季美琴，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司北京橡院橡胶轮胎检测技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：