本發(fā)明涉及密封材料,具體地,涉及基于蒙脫土改性的耐腐蝕密封件及其制備方法。
背景技術(shù):
:密封材料就是指能承受接縫位移以達到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的材料稱為密封材料。密封件材料有金屬材料(鋁、鉛、銦、不銹鋼等),也有非金屬材料(橡膠、塑料、陶瓷、石墨等)、復(fù)合材料(如橡膠-石棉板、氣凝膠氈-聚氨酯),但使用最多的是橡膠類彈性體材料。一般的橡膠密封材料耐腐蝕能力較弱,長期使用后其表面容易發(fā)生老化,導致其機械性能下降,從而使得其密封能力也隨之下降。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種基于蒙脫土改性的耐腐蝕密封件及其制備方法,解決了一般的橡膠密封材料耐腐蝕能力較弱,長期使用后其表面容易發(fā)生老化,導致其機械性能下降,從而使得其密封能力也隨之下降的問題。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種基于蒙脫土改性的耐腐蝕密封件及其制備方法,所述制備方法包括:(1)將質(zhì)量濃度為0.2-0.3%的蒙脫土懸浮液、表面活性劑和十二烷基硫酸鈉混合,加熱攪拌后過濾,得到改性蒙脫土;(2)將三元乙丙橡膠和改性蒙脫土混合,第一次混煉后得到混合物m;(3)將混合物m、碳酸鈣、硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑、促進劑和硫磺混合后進行第二次混煉,得到混合物n;(4)將混合物n經(jīng)雙輥開煉機壓制成坯體,將坯體經(jīng)硫化得到防老化密封材料。本發(fā)明還提供了一種防老化密封材料,所述防老化密封材料由上述的制備方法制得。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供了一種基于蒙脫土改性的耐腐蝕密封件及其制備方法,所述制備方法包括:將質(zhì)量濃度為0.2-0.3%的蒙脫土懸浮液、表面活性劑和十二烷基硫酸鈉混合,加熱攪拌后過濾,得到改性蒙脫土;將三元乙丙橡膠和改性蒙脫土混合,第一次混煉后得到混合物m;將混合物m、碳酸鈣、硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑、促進劑和硫磺混合后進行第二次混煉,得到混合物n;將混合物n經(jīng)雙輥開煉機壓制成坯體,將坯體經(jīng)硫化得到防老化密封材料。通過各原料之間的協(xié)同作用,使得制得的防老化密封材料具備優(yōu)良的機械能力和防老化能力,且用于制備該密封材料的方法簡單,原料易得。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應(yīng)當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間,以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。本發(fā)明提供了一種基于蒙脫土改性的耐腐蝕密封件及其制備方法,所述制備方法包括:(1)將質(zhì)量濃度為0.2-0.3%的蒙脫土懸浮液、表面活性劑和十二烷基硫酸鈉混合,加熱攪拌后過濾,得到改性蒙脫土;(2)將三元乙丙橡膠和改性蒙脫土混合,第一次混煉后得到混合物m;(3)將混合物m、碳酸鈣、硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑、促進劑和硫磺混合后進行第二次混煉,得到混合物n;(4)將混合物n經(jīng)雙輥開煉機壓制成坯體,將坯體經(jīng)硫化得到防老化密封材料。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,三元乙丙橡膠和改性蒙脫土按照質(zhì)量比為10:1-3比例進行混合。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,相對于100重量份的蒙脫土懸浮液,表面活性劑的用量為2-6重量份,十二烷基硫酸鈉的用量為2-8重量份;相對于100重量份的混合物m,碳酸鈣的用量為2-9重量份,硬脂酸的用量為2-12重量份,硅烷偶聯(lián)劑的用量為1-3重量份,促進劑的用量為1-3重量份,硫磺的用量為2-5重量份。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,在步驟(1)中,第一次混煉的條件包括:混煉的溫度為110-120℃,混煉的時間為5-12min。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,在步驟(2)中,第二次混煉的條件包括:混煉的溫度為130-145℃,混煉的時間為10-20min。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,在步驟(3)中,硫化的條件包括:硫化的溫度為120-130℃,硫化的壓力為10-20mpa,硫化的時間為10-15min。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,促進劑選自二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅和二甲基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或多種。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,硅烷偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑kh550、硅烷偶聯(lián)劑kh560和硅烷偶聯(lián)劑kh570中的一種或多種。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,為了使得制得的密封材料具備更為優(yōu)秀的力學性能和防老化能力,表面活性劑選自硫酸酯鹽型表面活性劑和/或磺酸鹽型表面活性劑。本發(fā)明還提供了一種防老化密封材料,所述防老化密封材料由上述的制備方法制得。以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。實施例1將100g質(zhì)量濃度為0.2%的蒙脫土懸浮液、2g表面活性劑和2g十二烷基硫酸鈉混合,加熱攪拌后過濾,得到改性蒙脫土;將三元乙丙橡膠和改性蒙脫土混合(按照質(zhì)量比為10:1比例進行混合),第一次混煉(混煉的溫度為110℃,混煉的時間為5min)后得到混合物m;將100g混合物m、2g碳酸鈣、2g硬脂酸、1g硅烷偶聯(lián)劑kh560、1g二丁基二硫代氨基甲酸鋅和2g硫磺混合后進行第二次混煉(混煉的溫度為130℃,混煉的時間為10min),得到混合物n;將混合物n經(jīng)雙輥開煉機壓制成坯體,將坯體經(jīng)硫化(硫化的溫度為120℃,硫化的壓力為10mpa,硫化的時間為10min)得到防老化密封材料a1。實施例2將100g質(zhì)量濃度為0.3%的蒙脫土懸浮液、6g表面活性劑和8g十二烷基硫酸鈉混合,加熱攪拌后過濾,得到改性蒙脫土;將三元乙丙橡膠和改性蒙脫土混合(按照質(zhì)量比為10:3比例進行混合),第一次混煉(混煉的溫度為120℃,混煉的時間為12min)后得到混合物m;將100g混合物m、9g碳酸鈣、12g硬脂酸、3g硅烷偶聯(lián)劑kh550、3g二乙基二硫代氨基甲酸鋅和5g硫磺混合后進行第二次混煉(混煉的溫度為145℃,混煉的時間為20min),得到混合物n;將混合物n經(jīng)雙輥開煉機壓制成坯體,將坯體經(jīng)硫化(硫化的溫度為130℃,硫化的壓力為20mpa,硫化的時間為15min)得到防老化密封材料a2。實施例3將100g質(zhì)量濃度為0.25%的蒙脫土懸浮液、4g表面活性劑和5g十二烷基硫酸鈉混合,加熱攪拌后過濾,得到改性蒙脫土;將三元乙丙橡膠和改性蒙脫土混合(按照質(zhì)量比為10:2比例進行混合),第一次混煉(混煉的溫度為115℃,混煉的時間為8min)后得到混合物m;將混合物m、碳酸鈣、硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑kh570、二甲基二硫代氨基甲酸鋅和硫磺混合后進行第二次混煉(混煉的溫度為135℃,混煉的時間為15min),得到混合物n;將混合物n經(jīng)雙輥開煉機壓制成坯體,將坯體經(jīng)硫化(硫化的溫度為125℃,硫化的壓力為15mpa,硫化的時間為12min)得到防老化密封材料a3。對比例1按照實施例3的方法進行,不同的是,相對于100g的混合物m,碳酸鈣的用量為1g,硬脂酸的用量為1g,硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.5,促進劑的用量為0.5g,硫磺的用量為1g,得到防老化密封材料d1。對比例2按照實施例3的方法進行,不同的是,相對于100g的混合物m,碳酸鈣的用量為10g,硬脂酸的用量為15g,硅烷偶聯(lián)劑的用量為5g,促進劑的用量為5g,硫磺的用量為7g,得到防老化密封材料d2。測試例將制得的防老化密封材料a1-a3,d1和d2分別置于10重量%h2s溶液和10體積%h2s氣體環(huán)境中,10d后取出,測試其力學性能;其中,拉伸強度保留率=(腐蝕后拉伸強度/初始拉伸強度)*100%;撕裂強度保留率=(腐蝕后撕裂強度/初始撕裂強度)*100%;質(zhì)量變化率=(腐蝕后質(zhì)量/初始質(zhì)量)*100%。表1實施例編號拉伸強度保留率(%)撕裂強度保留率(%)質(zhì)量變化率(%)實施例197.297.995.2實施例297.898.194.2實施例395.998.293.1對比例179.275.375.8對比例277.178.176.9以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外,本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當前第1頁12