带压封堵密封用皮碗的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种带压封堵密封用皮碗的制备方法，属于橡胶工业管道密封制品领域。带压封堵密封用皮碗的制备方法，包括以下步骤：（1）准备基础层、增强层和密封层原料；（2）制备基础层；（3）制备密封层；（4）将基础层、增强层放入模具中，然后将密封层注入模具中；（5）进行硫化处理，最后出模。采用本发明专利技术技术获得的皮碗具有高耐磨、高强度、高密封性的特点。

【技术实现步骤摘要】
带压封堵密封用皮碗的制备方法
本专利技术涉及一种带压封堵密封用皮碗的制备方法，属于橡胶工业管道密封制品领域。
技术介绍
皮碗主要用于管道的封隔密封，使管道形成若干个分开的密封空间。但是现有皮碗耐磨性、拉伸强度、硬度等指标已经不能满足工程上的实际需要，尤其是在长输管道带压开孔封堵作业中。带压开动封堵作业一般是在已投产的油、气管线上作业，施工风险高，不允许有任何闪失。皮碗作为关键部件，密封皮碗的性能、密封效果极大地影响着带压开孔封堵安全。因此，一种可以多次重复利用、有较高耐磨性、有较高强度的皮碗成为了现在技术研发的重点。
技术实现思路
本专利技术就是针对现有技术问题和工程实际的需要，提供一种高耐磨、高强度、高密封性的带压封堵密封用皮碗的制备方法。本专利技术提供的技术方案是：带压封堵密封用皮碗的制备方法，包括以下步骤：(1)准备基础层、增强层和密封层原料，基础层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、补强剂80～100份、增塑剂5～10份、防老剂2～3份、交联剂3～5份、偶联剂0.5～1份，增强层原料为：经挂胶处理的锦纶帘子布，密封层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、补强剂40～50份、增塑剂5～10份、防老剂2～3份、交联剂3～5份、偶联剂0.5～1份、芳纶浆粕10～15份；(2)制备基础层：将偶联剂均匀混入补强剂中，然后与丁腈橡胶、增塑剂、防老剂、交联剂混合；(3)制备密封层：将偶联剂均匀混入补强剂中，然后与丁腈橡胶、增塑剂、防老剂、交联剂、芳纶浆粕混合；(4)将基础层、增强层依次放入模具中，然后将密封层注入模具中，模具温度为100℃；(5)进行硫化处理，硫化温度保持在150℃，加压10Mpa，硫化时间1～1.5小时，最后出模。具体的，在步骤(2)中将防老剂、丁腈橡胶先与重量1/3的混有偶联剂的补强剂混合，然后再将增塑剂和剩余重量的混有偶联剂的补强剂混入，最后混入交联剂。具体的，在步骤(3)中将防老剂、丁腈橡胶、芳纶浆粕先与重量1/3的混有偶联剂的补强剂混合，然后再将增塑剂和剩余重量的混有偶联剂的补强剂混入，最后混入交联剂。具体的，在将密封层注入模具前，对密封层进行1小时80℃的保温。具体的，基础层和密封层原料中补强剂选用粒径为30～50纳米的二氧化硅。具体的，基础层和密封层原料中增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯。具体的，基础层和密封层原料中防老剂选用2-巯基苯并咪唑或防老剂4010。具体的，基础层和密封层原料中偶联剂选用KH550或KH570。本专利技术所述皮碗由基础层、增强层和密封层构成。基础层采用高硬度丁腈橡胶复合材料，起到支撑作用；增强层由锦纶帘子布构成，主要作用是增加整体抗拉强度；密封层采用高耐磨的丁腈橡胶复合材料，起到密封作用。采用原为改性分散技术，对精细纳米二氧化硅粒子进行偶联改性，并均匀填充到丁腈橡胶中，获得了高硬度、高强度的丁腈橡胶复合材料。选用挂胶的锦纶帘子布，使锦纶帘子布容易与橡胶硫化粘合，充分利用锦纶帘子布强度高、耐冲击、耐疲劳性能好的优点，保证所述皮碗在使用中不破坏。采用耐高温的芳纶浆粕对弹性体丁腈橡胶进行补强的技术。芳纶浆粕表面的微纤结构使得芳纶浆粕表面积很大，因此与橡胶的潜在接触面较多，从而可能由于“机械”啮合作用而与橡胶具有很强的表面结合力。采用本专利技术技术获得的密封层丁腈橡胶复合材料，其常温下的拉伸强度达到35Mpa，扯断伸长率达到320％，邵氏硬度达到75～80。160℃下的拉伸强度和撕裂强度分别为13.6MPa和32.8KN/M。这样就充分保证了所述皮碗的密封性能。由于采用级补强剂，同时采用芳纶浆粕进行增强，必然造成胶料的加工流动性能变差，因此本专利技术在将密封层注入模具前，对密封层进行1小时80℃的保温热处理。这样使得密封层变软，加工粘度下降，以保证胶料注压过程的顺利进行。该热处理既保证了焦烧安全期，又不会在热处理时发生早期交联现象。注压模具温度保持在100℃，既利于注压过程的进行，又避免注压生热造成的焦烧。硫化过程中，采用高压保压，保证了所述皮碗的致密性，进一步避免了熔接痕的形成。硫化采用了长时间硫化，在皮碗较厚的情况下，保证了硫化程度和硫化均匀性。附图说明图1是带压封堵密封用皮碗的结构示意图。具体实施方式实施例1带压封堵密封用皮碗的制备方法，包括以下步骤：(1)准备基础层、增强层和密封层原料，基础层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、粒径为30～50纳米的二氧化硅80份、邻苯二甲酸二丁酯6份、2-巯基苯并咪唑2.3份、交联剂3.4份、0.7份的偶联剂KH570，增强层原料为：经挂胶处理的锦纶帘子布，密封层按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、粒径为30～50纳米的二氧化硅43份、邻苯二甲酸二丁酯6份、2-巯基苯并咪唑2.4份、交联剂3.7份、0.6份的偶联剂KH570、芳纶浆粕12份；(2)制备基础层：将偶联剂KH570均匀混入粒径为30～50纳米的二氧化硅中，之后将2-巯基苯并咪唑、丁腈橡胶先与重量1/3的混有偶联剂KH570的粒径为30～50纳米的二氧化硅混合，然后再将邻苯二甲酸二丁酯和剩余重量的混有偶联剂KH570的粒径为30～50纳米的二氧化硅混入，最后混入交联剂；(3)制备密封层：将偶联剂KH570均匀混入粒径为30～50纳米的二氧化硅中，之后将2-巯基苯并咪唑、丁腈橡胶、芳纶浆粕先与重量1/3的混有偶联剂KH570的粒径为30～50纳米的二氧化硅混合，然后再将邻苯二甲酸二丁酯和剩余重量的混有偶联剂KH570的粒径为30～50纳米的二氧化硅混入，最后混入交联剂；(4)在将密封层注入模具前，对密封层进行1小时80℃的保温，然后将基础层、增强层放入模具中，之后将密封层注入模具中，模具温度为100℃；(5)进行硫化处理，硫化温度保持在150℃，加压10Mpa，硫化时间1～1.5小时，最后出模。带压封堵密封用皮碗结构示意图如图1所示，包括基础层1、增强层2和密封层3。实施例2带压封堵密封用皮碗的制备方法，包括以下步骤：(1)准备基础层、增强层和密封层原料，基础层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、粒径为30～50纳米的二氧化硅85份、邻苯二甲酸二丁酯7份、2.4份的防老剂4010、交联剂3.4份、0.7份的偶联剂KH550，增强层原料按下列重量份数准备：经挂胶处理的锦纶帘子布，密封层原料为：丁腈橡胶100份、粒径为30～50纳米的二氧化硅45份、邻苯二甲酸二丁酯7份、2.4份的防老剂4010、交联剂3.7份、0.6份的偶联剂KH550、芳纶浆粕13份；(2)制备基础层：将偶联剂均匀混入粒径为30～50纳米的二氧化硅中，之后将防老剂4010、丁腈橡胶先与重量1/3的混有偶联剂的粒径为30～50纳米的二氧化硅混合，然后再将邻苯二甲酸二丁酯和剩余重量的混有偶联剂的粒径为30～50纳米的二氧化硅混入，最后混入交联剂；(3)制备密封层：将偶联剂均匀混入粒径为30～50纳米的二氧化硅中，之后将防老剂4010、丁腈橡胶、芳纶浆粕先与重量1/3的混有偶联剂的粒径为30～50纳米的二氧化硅混合，然后再将增强剂和剩余重量的混有偶联剂的粒径为30～50纳米的二氧化硅混入，最后混入交联剂；(4)在将密封层注入模具前，对密封层进行1小时80℃的保温，然后将基础层、增强层放入模具中本文档来自技高网...

【技术保护点】
带压封堵密封用皮碗的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）准备基础层、增强层和密封层原料，基础层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、补强剂80～100份、增塑剂5～10份、防老剂2～3份、交联剂3～5份、偶联剂0.5～1份，增强层原料为：经挂胶处理的锦纶帘子布，密封层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、补强剂40～50份、增塑剂5～10份、防老剂2～3份、交联剂3～5份、偶联剂0.5～1份、芳纶浆粕10～15份；（2）制备基础层：将偶联剂均匀混入补强剂中，然后与丁腈橡胶、增塑剂、防老剂、交联剂混合；（3）制备密封层：将偶联剂均匀混入补强剂中，然后与丁腈橡胶、增塑剂、防老剂、交联剂、芳纶浆粕混合；（4）将基础层、增强层放入模具中，然后将密封层注入模具中，模具温度为100℃；（5）进行硫化处理，硫化温度保持在150℃，加压10Mpa，硫化时间1～1.5小时，最后出模。

【技术特征摘要】
1.带压封堵密封用皮碗的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)准备基础层、增强层和密封层原料，基础层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、补强剂80～100份、增塑剂5～10份、防老剂2～3份、交联剂3～5份、偶联剂0.5～1份，增强层原料为：经挂胶处理的锦纶帘子布，密封层原料按下列重量份数准备：丁腈橡胶100份、补强剂40～50份、增塑剂5～10份、防老剂2～3份、交联剂3～5份、偶联剂0.5～1份、芳纶浆粕10～15份；(2)制备基础层：将偶联剂均匀混入补强剂中，然后与丁腈橡胶、增塑剂、防老剂、交联剂混合；(3)制备密封层：将偶联剂均匀混入补强剂中，然后与丁腈橡胶、增塑剂、防老剂、交联剂、芳纶浆粕混合；(4)将基础层、增强层放入模具中，然后将密封层注入模具中，模具温度为100℃；(5)进行硫化处理，硫化温度保持在150℃，加压10Mpa，硫化时间1～1.5小时，最后出模。2.根据权利要求1所述带压封堵密封用皮碗的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中将防老剂、丁腈橡胶先与重量1/3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，权复朝，魏献玲，秦绪松，龚永玲，李东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中原石油勘探局工程建设总公司，
类型：发明
国别省市：