一种耐高温聚氨酯密封圈及其制备方法与流程

本发明涉及密封圈生产，具体为一种耐高温聚氨酯密封圈及其制备方法。

背景技术：

1、密封圈广泛应用于汽车、电线电缆、化工等领域，随着科学技术的发展，对橡胶密封圈耐热性能的要求也越来越高。

2、聚氨酯，全名为聚氨基甲酸酯，是由多元醇和多异氰酸酯经缩聚反应形成且力学性能优异的高分子材料，可塑性极强。

3、在申请号为“cn201811264870.4”，名称为“一种耐高温改性聚氨酯橡胶密封圈及其制备方法”的专利文件中记载有“原料如下：有机硅改性聚氨酯树脂橡胶、纳米二氧化硅、聚丙烯、纳米碳纤维、氧化锌、增塑剂、防老化剂、硫化剂，步骤如下：1)将有机硅改性聚氨酯树脂橡胶、纳米二氧化硅、聚丙烯、纳米碳纤维、增塑剂、氧化锌、防老化剂、硫化剂混合搅拌后制得混合料；2)将混合料加热后制得混炼胶；3)将混炼胶置于密封圈模具上，进行加压塑性，制得成型件；4)将成型件经硫化处理后即可制得。本发明制备的耐高温改性聚氨酯橡胶密封圈，具有耐高温、抗压强度高、弹性大、耐磨系数高，在性能上相比较普通密封圈有很大的提升，同时制备工艺简单，环保，便于工业化生产，具有广泛的应用前景”。

4、上述专利文件所制造的氨酯密封圈虽然具有耐温性能优等优点，但是其本身的阻燃性能相对不足，仍需进一步地改进。基于此，本发明提供了一种耐高温聚氨酯密封圈及其制备方法，以解决上述所提出的技术问题！

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐高温聚氨酯密封圈及其制备方法，所制备的耐高温聚氨酯密封圈，不仅具有较好的力学性能，同时还具有优良的耐温和阻燃性能，有效地保证了其质量及品质。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种耐高温聚氨酯密封圈，其由如下重量份原料组成：30～40份聚氨酯弹性体、3～6份功能助剂、3～5份硫化剂、2～4份纳米碳纤维、4～7份复配纳米粉体及2～5份抗氧剂。

4、更进一步的，所述聚氨酯弹性体的制备过程如下：

5、按1：0.2～0.5的质量比将适量的端羟基聚丁二烯和甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合，于82～86℃的条件下处理20～30min，得到第一预聚体；

6、按1：0.2～0.5的质量比将适量的多羟基聚丁二烯和甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合，于82～86℃的条件下处理20～30min，得到第二预聚体；

7、按1：0.2～0.5的质量比将适量的聚氧化丙烯二醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯充分混合，于82～86℃的条件下处理20～30min，得到第三预聚体；

8、将所得第一预聚体、第二预聚体及第三预聚体充分混合均匀，得到混合预聚体，再加入1,4-环己烷二甲醇和二月桂酸二丁基锡继续混合，注模后置于100℃烘箱中熟化190～200min，得到聚氨酯弹性体。

9、更进一步的，所述混合预聚体中第一预聚体、第二预聚体及第三预聚体的添加量质量比为1：0.3～0.5：0.5～0.7。

10、更进一步的，所述1,4-环己烷二甲醇和二月桂酸二丁基锡的添加量分别为混合预聚体质量的0.012～0.036％和0.022～0.046％。

11、更进一步的，所述功能助剂的制备过程如下：

12、按0.02～0.12g/ml的固液比将基料置于适量的γ-氨丙基三乙氧基硅烷中充分混合，再向其内加入基料质量0.2～0.4％的硅藻土，于80～90℃、100～120r/min的条件下处理20～25min；

13、抽滤后，分别用无水乙醇和去离子水洗涤2～4次，并于70～80℃的条件下干燥至恒重，得到功能助剂。

14、更进一步的，所述基料的制备过程如下：

15、按0.02～0.12：1的质量比将水玻璃置于适量的60～70％的盐酸溶液中充分混合，于20～30℃的条件下处理20～30min，加入盐酸溶液质量120～150％的去离子水，于80～120r/min的条件下处理20～30min，得到改性液；

16、按0.22～0.32g/ml的固液比将纳米白云母粉置于适量的改性液中，于50～60℃的条件下处理50～60min，抽滤后，于70～80℃的条件下干燥至恒重，得到基料。

17、更进一步的，所述硫化剂选用双-2,5-己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种。

18、更进一步的，所述抗氧剂选用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂ca中的任意一种。

19、更进一步的，所述复配纳米粉体由纳米二氧化钛及纳米氧化锌按1：0.6～0.8的质量比复配而成。

20、本发明的第二方面：还提供了上述耐高温聚氨酯密封圈的制备方法，包括以下步骤：

21、步骤一、准确称取聚氨酯弹性体、功能助剂、硫化剂、纳米碳纤维、复配纳米粉体及抗氧剂，并将聚氨酯弹性体、功能助剂、硫化剂、纳米碳纤维、复配纳米粉体及抗氧剂投入混料设备中进行混合搅拌；

22、步骤二、待混合均匀后将所得的混合物料转入混炼机中，于150～160℃的温度下进行开炼加工；

23、步骤三、然后将开炼过的混合物移至硫化设备中硫化处理，再通过热压成型机成型，最终所得即为耐高温聚氨酯密封圈成品；其中，硫化处理的压力为5～8mpa，温度为150～160℃，硫化时间设为30～50min；热压成型机的成型温度为170～190℃。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、本发明中以聚氨酯弹性体、功能助剂、硫化剂、纳米碳纤维、复配纳米粉体及抗氧剂等为原料，通过将聚氨酯弹性体、功能助剂、硫化剂、纳米碳纤维、复配纳米粉体及抗氧剂投入混料设备中进行混合搅拌，再转入混炼机中开炼加工，将开炼过的混合物移至硫化设备中硫化处理，再通过热压成型机成型，最终所得即为耐高温聚氨酯密封圈成品。本发明所制备的耐高温聚氨酯密封圈，不仅具有较好的力学性能，同时还具有优良的耐温和阻燃性能，有效地保证了其质量及品质。本发明所提供的耐高温聚氨酯密封圈及其制备方法，具有更广阔的市场前景，更适宜推广。

技术特征：

1.一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，其由如下重量份原料组成：30～40份聚氨酯弹性体、3～6份功能助剂、3～5份硫化剂、2～4份纳米碳纤维、4～7份复配纳米粉体及2～5份抗氧剂。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述聚氨酯弹性体的制备过程如下：

3.根据权利要求2所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述混合预聚体中第一预聚体、第二预聚体及第三预聚体的添加量质量比为1：0.3～0.5：0.5～0.7。

4.根据权利要求2所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述1,4-环己烷二甲醇和二月桂酸二丁基锡的添加量分别为混合预聚体质量的0.012～0.036%和0.022～0.046%。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述功能助剂的制备过程如下：

6.根据权利要求5所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述基料的制备过程如下：

7.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述硫化剂选用双-2,5-己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述抗氧剂选用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂ca中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯密封圈，其特征在于，所述复配纳米粉体由纳米二氧化钛及纳米氧化锌按1：0.6～0.8的质量比复配而成。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述一种耐高温聚氨酯密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及密封圈生产技术领域，具体为一种耐高温聚氨酯密封圈及其制备方法；所述耐高温聚氨酯密封圈由如下重量份原料组成：30～40份聚氨酯弹性体、3～6份功能助剂、3～5份硫化剂、2～4份纳米碳纤维、4～7份复配纳米粉体及2～5份抗氧剂；通过将聚氨酯弹性体、功能助剂、硫化剂、纳米碳纤维、复配纳米粉体及抗氧剂投入混料设备中进行混合搅拌，再转入混炼机中开炼加工，将开炼过的混合物移至硫化设备中硫化处理，再通过热压成型机成型，最终所得即为耐高温聚氨酯密封圈成品。本发明所制备的耐高温聚氨酯密封圈，不仅具有较好的力学性能，同时还具有优良的耐温和阻燃性能，有效地保证了其质量及品质。技术研发人员：江润琨,栗富松,李铁勇受保护的技术使用者：山东精工密封技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20