本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種阻燃增效的三元乙丙橡膠密封膠條。
背景技術(shù):
開關(guān)柜是一種提供給人們生產(chǎn)、生活所需要的電力的設(shè)備,其箱體是由前封板、側(cè)封板和后封板組成的密封結(jié)構(gòu)。但是,在將幾個開關(guān)柜組合拼裝使用時,相拼接的側(cè)封板之間會出現(xiàn)縫隙。這種縫隙不僅影響整體美觀,而且很容易落入灰塵或者水滴,還不足以阻擋電磁輻射,造成使用中的不安全因素。為防止灰塵、異物或水分等進入開關(guān)柜內(nèi)部,而導致柜內(nèi)部件的性能下降或損壞,密封開關(guān)柜的使用越來越廣泛,故對密封的要求也越來越高,尤其是氣體密封開關(guān)柜。電氣開關(guān)柜密封條可以由具有良好彈性和抗壓縮變形的三元乙丙橡膠制成,雖具有優(yōu)越的機械性能和耐老化性能等,但在使用過程中由于受光、熱、氧和腐蝕介質(zhì)等環(huán)境因素的影響仍會造成性能的逐步劣化,導致三元乙丙橡膠密封條失效,因此,通過對三元乙丙橡膠材料進行改性來提高其耐久性,對于改善三元乙丙橡膠密封材料的使用性能,延長其使用壽命具有重要意義。
《有機蒙脫土/三元乙丙橡膠密封材料的制備與性能研究》一文中,采用有機蒙脫土對三元乙丙橡膠進行改性,形成了剝離型或者插層型納米復(fù)合結(jié)構(gòu),可以改善三元乙丙橡膠的氣、液阻隔性能,耐熱氧老化性能和耐反復(fù)浸水老化性能。然后用于開關(guān)柜前封板的密封膠條卻由于需要經(jīng)常開關(guān),因摩擦,密封膠條磨損快,容易導致密封不良。上述文章中雖然對密封條用三元乙丙橡膠材料進行了耐老化改性,但是其耐磨性的增強并沒有強調(diào),這就需要對原有密封條材料進行改性,以滿足現(xiàn)有各種開關(guān)柜的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種阻燃增效的三元乙丙橡膠密封膠條。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種阻燃增效的三元乙丙橡膠密封膠條,由下列重量份的原料制成:三元乙丙橡膠100-105、OMMT15-17、高密度聚乙烯20-22、二硫化鉬7-9、聚四氟乙烯粉2-3、DOP3-4、過氧化二苯甲酰0.2-0.22、馬來酸酐4-5、硫磺粉2.5-3、炭黑12-14、氧化鋅3-4、活性氧化鎂5-6、DOPO18-20、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1.8-2、白炭黑7-8、二硫代四甲基秋蘭姆2-3。
所述一種阻燃增效的三元乙丙橡膠密封膠條,由以下具體步驟制成:
(1)將高密度聚乙烯與DOP、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉放入高速混料機中,以1000-1200轉(zhuǎn)/分的速度混合6-8分鐘,然后送入雙螺桿擠出機中,加入過氧化二苯甲酰、馬來酸酐,加熱至90-100℃,擠出造粒,得到耐磨潤滑改性母粒;
(2)將DOPO與γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合均勻,加熱至140-150℃處理90-120分鐘,冷卻后加入白炭黑、活性氧化鎂,放入球磨機中,以300-400轉(zhuǎn)/分的速度球磨60-90分鐘,得到阻燃增效劑;
(3)將三元乙丙橡膠與OMMT在密煉機中混煉8-10分鐘,保持混煉溫度為130-140℃,然后依次加入步驟(2)得到的阻燃增效劑、硫磺粉、炭黑以及其余剩余成分,繼續(xù)保溫混煉10-12分鐘,出料,然后經(jīng)雙輥開煉機壓制成薄片,得到母煉膠;
(4)將步驟(1)得到的潤滑改性母粒放入雙輥煉膠機中,加熱至充分熔融塑化后與步驟(3)得到的母煉膠混合,然后送入單螺桿擠出機中,控制螺桿速度30-40轉(zhuǎn)/分,螺桿溫度90-100℃,使混合膠料連續(xù)擠出,經(jīng)1000-1500MHz微波連續(xù)硫化成型,停放24小時后在電熱鼓風烘箱中以150-160℃的溫度硫化100-120分鐘,即得本發(fā)明。
本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明在過氧化二苯甲酰的引發(fā)下,對于二硫化鉬、聚四氟乙烯粉共混的高密度聚乙烯進行馬來酸酐接枝改性處理得到耐磨潤滑改性母粒,不僅具備了良好的耐磨、自潤滑性能,同時能夠與橡膠基體很好的復(fù)合;本發(fā)明通過熔融共混的方式利用OMMT對三元乙丙橡膠進行改性,形成了插層型的納米復(fù)合結(jié)構(gòu),可以顯著改善三元乙丙橡膠的氣、液阻隔性能,耐熱氧老化性能和耐反復(fù)浸水老化性能;最后通過將耐磨潤滑改性母粒熔融塑化與改性的三元乙丙橡膠母煉膠混合,經(jīng)過連續(xù)擠出并且經(jīng)過二次硫化得到產(chǎn)品,二次硫化可以使橡膠交聯(lián)更加完善,除去殘留的小分子,降低材料壓縮永久變形;本發(fā)明產(chǎn)品的物理性能優(yōu)異、耐老化、耐磨、封閉性能優(yōu)異。
本發(fā)明通過利用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷對DOPO進行改性后與白炭黑復(fù)合,使得阻燃劑DOPO錨固在白炭黑的表面,既可提高白炭黑與三元乙丙橡膠基體的相容性,還可使 DOPO的熱穩(wěn)定性增加,保持 DOPO的阻燃作用,配合活性氧化鎂的添加,增強了產(chǎn)品的力學性能;本發(fā)明制品用作機械機柜、高低壓開關(guān)柜的密封,具有良好的阻燃防火以及拉伸強度。
具體實施方式
一種阻燃增效的三元乙丙橡膠密封膠條,由下列重量份(公斤)的原料制成:三元乙丙橡膠100、OMMT15、高密度聚乙烯20、二硫化鉬7、聚四氟乙烯粉2、DOP3、過氧化二苯甲酰0.2、馬來酸酐4、硫磺粉2.5、炭黑12、氧化鋅3、活性氧化鎂5、DOPO18、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1.8、白炭黑7、二硫代四甲基秋蘭姆2。
所述一種阻燃增效的三元乙丙橡膠密封膠條,由以下具體步驟制成:
(1)將高密度聚乙烯與DOP、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉放入高速混料機中,以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合6分鐘,然后送入雙螺桿擠出機中,加入過氧化二苯甲酰、馬來酸酐,加熱至90℃,擠出造粒,得到耐磨潤滑改性母粒;
(2)將DOPO與γ縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合均勻,加熱至140℃處理90分鐘,冷卻后加入白炭黑、活性氧化鎂,放入球磨機中,以300轉(zhuǎn)/分的速度球磨60分鐘,得到阻燃增效劑;
(3)將三元乙丙橡膠與OMMT在密煉機中混煉8分鐘,保持混煉溫度為130℃,然后依次加入步驟(2)得到的阻燃增效劑、硫磺粉、炭黑以及其余剩余成分,繼續(xù)保溫混煉10分鐘,出料,然后經(jīng)雙輥開煉機壓制成薄片,得到母煉膠;
(4)將步驟(1)得到的潤滑改性母粒放入雙輥煉膠機中,加熱至充分熔融塑化后與步驟(3)得到的母煉膠混合,然后送入單螺桿擠出機中,控制螺桿速度30轉(zhuǎn)/分,螺桿溫度90℃,使混合膠料連續(xù)擠出,經(jīng)1000MHz微波連續(xù)硫化成型,停放24小時后在電熱鼓風烘箱中以150℃的溫度硫化100分鐘,即得本發(fā)明。
本發(fā)明產(chǎn)品進過性能測試,較普通三元乙丙橡膠密封條的透氣系數(shù)減小了27.4%,O.3MPa水壓下保持24h后的吸水率減小了14.7%,經(jīng)50000次循環(huán)濕摩擦試驗,幾乎看不到磨損跡象。