一種高耐磨的機(jī)械密封材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)械材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高耐磨的機(jī)械密封材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械密封(mechanical seal)是指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端面在流體壓力 和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的 防止流體泄漏的裝置。彈力加載機(jī)構(gòu)與輔助密封是金屬性紋管的機(jī)械密封我們稱(chēng)為金屬波 紋管密封。在輕型密封中，還有使用橡膠波紋管作輔助密封的，橡膠波紋管彈力有限，一般 需要輔以彈簧來(lái)滿(mǎn)足加載彈力。
[0003] 機(jī)械密封包括離心栗、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動(dòng)軸貫穿在設(shè)備內(nèi) 外，這樣，軸與設(shè)備之間存在一個(gè)圓周間隙，設(shè)備中的介質(zhì)通過(guò)該間隙向外泄漏，如果設(shè)備 內(nèi)壓力低于大氣壓，則空氣向設(shè)備內(nèi)泄漏，因此必須有一個(gè)阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種 類(lèi)很多，由于機(jī)械密封具有泄漏量少和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以世界上機(jī)械密封是這些設(shè)備最 主要的軸密封方式。眾所周知，機(jī)械密封的泄漏量大小主要取決于主密封面的表面粗糙度 和平直度以及密封材料的耐磨性，基于此，本發(fā)明提供了一種高耐磨性的機(jī)械密封材料，可 以廣泛用于機(jī)械密封技術(shù)領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨的機(jī)械密封材料及其制備方法，制得的材料具 有優(yōu)異的硬度、彈性、耐磨性、柔韌性和抗老化等特性，可以用作機(jī)械密封用材料。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 一種高耐磨的機(jī)械密封材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制成:丁苯橡膠20-30份、 丁腈橡膠28-35份、煙膠48-55份、氧化鋅3.5-4.5份、活性劑MSP-S 1-1.28份、促進(jìn)劑PZ 4.5-5.2份、防老劑MB 0.3-0.6份、抗氧劑7361-1.4份、硫磺1.2-1.6份、石蠟油15-18份和炭 黑33-40份。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:按照重量份計(jì)，由以下原料制成:丁苯橡膠24-28份、丁 腈橡膠30-32份、煙膠52-55份、氧化鋅3.8-4.1份、活性劑MSP-S 1.1-1.2份、促進(jìn)劑PZ 4.6-4.9份、防老劑MB 0.4-0.5份、抗氧劑7361.1-1.3份、硫磺1.2-1.4份、石蠟油16-18份和炭黑 35-38份。
[0008] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:按照重量份計(jì)，由以下原料制成：丁苯橡膠26份、丁腈 橡膠31份、煙膠53份、氧化鋅3.9份、活性劑MSP-S 1.1份、促進(jìn)劑PZ 4.8份、防老劑MB 0.45 份、抗氧劑7361.2份、硫磺1.3份、石錯(cuò)油17份和炭黑36份。
[0009] 所述的高耐磨的機(jī)械密封材料的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)塑煉:將煙膠置于開(kāi)煉機(jī)上薄通塑煉處理至威氏可塑度為0.47-0.50，制得塑 煉煙膠；
[0011] (2)合煉:按比例將步驟（1)的塑煉煙膠、丁苯橡膠以及丁腈橡膠在開(kāi)煉機(jī)上先合 煉，再薄通塑煉兩次，然后打三角包三次，形成合煉膠；
[0012] ⑶混煉：按比例將步驟（2)的合煉膠與氧化鋅、活性劑MSP-S、促進(jìn)劑PZ、防老劑 MB、抗氧劑736、石蠟油和炭黑加入到密煉機(jī)中，在92-95°C混煉制備混煉膠；
[0013] (4)硫化:將步驟(3)的混煉膠制成膠片，接著將硫磺加入到膠片上，采用模具壓制 成型，再進(jìn)行硫化處理，得到所述的高耐磨的機(jī)械密封材料。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 本發(fā)明采用煙膠與丁苯橡膠、丁腈橡膠并用，使得所述機(jī)械密封材料具有較好的 硬度、彈性、耐磨性及柔韌性，而且動(dòng)負(fù)荷下發(fā)熱少，耐老化性良好，從而使得所述機(jī)械密封 材料可以用作機(jī)械密封件或機(jī)械密封圈;采用氧化鋅、活性劑MSP-S共同作為丁苯橡膠和丁 腈橡膠的活化劑，活化劑與促進(jìn)劑PZ配合形成交聯(lián)劑，促使硫磺與丁苯橡膠、丁腈橡膠和煙 膠交聯(lián);防老劑MB和抗熱氧劑736并用，可以提高丁苯橡膠和丁腈橡膠的防老化和抗熱氧老 化的性能;石蠟油作為增塑劑和防護(hù)劑，一方面可以軟化丁苯橡膠和丁腈橡膠以提高機(jī)械 密封材料的柔韌性，使得材料易于制造成密封件及密封圈等成品，另一方面可以在機(jī)械密 封材料上形成保護(hù)層，使得材料免于受損;炭黑作為丁苯橡膠和丁腈橡膠的填料，又具有一 定的補(bǔ)強(qiáng)作用，可以增強(qiáng)機(jī)械密封材料的強(qiáng)度和耐磨性;硫磺作為丁苯橡膠、丁腈橡膠和煙 膠的硫化劑，有利于提高密封材料的耐曲撓性、耐磨性和耐寒性。因此，本發(fā)明提供的機(jī)械 密封材料具有優(yōu)異的硬度、彈性、耐磨性、柔韌性和抗老化等特性，可以用作機(jī)械密封用材 料。
[0016] 采用國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2579-94規(guī)定的方法對(duì)本發(fā)明提供的上述機(jī)械密封材料的 硬度、拉伸強(qiáng)度、拉伸伸長(zhǎng)率和磨耗進(jìn)行檢測(cè)分析，經(jīng)檢測(cè)，上述機(jī)械密封材料的邵氏硬度 為55-68、拉伸強(qiáng)度為16-19MPa、拉伸伸長(zhǎng)率為400-480%、磨耗0.29-0.38cm 3/1.61K · m。由 此證明本發(fā)明提供的密封材料達(dá)到機(jī)械密封的標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種高耐磨的機(jī)械密封材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制成： 丁苯橡膠20份、丁腈橡膠35份、煙膠48份、氧化鋅4.5份、活性劑MSP-S 1份、促進(jìn)劑PZ 5.2 份、防老劑MB 0.3份、抗氧劑7361.4份、硫磺1.2份、石錯(cuò)油18份和炭黑33份。
[0020] 所述的高耐磨的機(jī)械密封材料的制備方法，包括以下步驟：
[0021 ] (1)塑煉：將煙膠置于開(kāi)煉機(jī)上薄通塑煉處理至威氏可塑度為0.47，制得塑煉煙 膠；
[0022] (2)合煉:按比例將步驟（1)的塑煉煙膠、丁苯橡膠以及丁腈橡膠在開(kāi)煉機(jī)上先合 煉，再薄通塑煉兩次，然后打三角包三次，形成合煉膠；
[0023] ⑶混煉：按比例將步驟（2)的合煉膠與氧化鋅、活性劑MSP-S、促進(jìn)劑PZ、防老劑 MB、抗氧劑736、石蠟油和炭黑加入到密煉機(jī)中，在92°C混煉制備混煉膠；
[0024] (4)硫化:將步驟(3)的混煉膠制成膠片，接著將硫磺加入到膠片上，采用模具壓制 成型，再進(jìn)行硫化處理，得到所述的高耐磨的機(jī)械密封材料。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種高耐磨的機(jī)械密封材料，按照重量份計(jì)，由以下原料制成： 丁苯橡膠30份、丁腈橡膠28份、煙膠55份、氧化鋅3.5份、活性劑MSP-S 1.28份、促進(jìn)劑PZ 4.5份、防老劑MB 0.6份、抗氧劑7361份、硫磺1.6份、石錯(cuò)油15份和炭黑40份。
[0027] 所述的高耐磨的機(jī)械密封材料的制備方法，包括以下步驟：
[0028] (1)塑煉：將煙膠置于開(kāi)煉機(jī)上薄通塑煉處理至威氏可塑度為0.50，制得塑煉煙 膠；
[0029] (2)合煉:按比例將步驟（1)的塑煉煙膠、丁苯橡膠以及丁腈橡膠在開(kāi)煉機(jī)上先合 煉，再薄通塑煉兩次，然后打三角包三次，形成合煉膠；
[0030] ⑶混煉:按比例將步驟(2)的合煉膠與氧化鋅、活性劑MSP-S、促進(jìn)劑PZ、防老劑 MB、抗氧劑736、石蠟油和炭黑加入到密煉機(jī)中，在95°C混煉制備混煉膠；
[0031] (4)硫化:將步驟(3)的混煉膠制成膠片，接著將硫磺加入到膠片上，采用模具壓制 成型，再進(jìn)行硫化處理，得到所述的高耐磨的機(jī)械密封材料。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例中，