CN102839899A - 一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，由主材料与接头材料制成；所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—8份，硫化剂1—5份，促进剂1—5份，防老剂0.5—3份，配合物15—35份；所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂3—7份，硫化剂1—4份，促进剂1—4份，防焦剂0—1份，惰性填料3—7份，防老剂1—5份，配合物15—35份。另外，本发明还提供了该无痕橡胶制品的制备方法。本发明的无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内，接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，满足核岛密封的应用要求。

Description

一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品及其制备方法

技术领域

本发明属于核岛密封技术领域，具体涉及一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品及其制备方法。

背景技术

日本福岛核事故后，人类对核岛的密封要求和设计进行了提高和完善。在事故工况下，核岛处于高温、高压、高辐射环境。而防止核泄漏和污染大气环境，主要取决于密封核岛的各种门（人员、设备闸门等），而这些门的密封主要取决于高质量的橡胶制品。因此，橡胶制品的优劣对正常运行及事故工况下的密封作用至关重要。由于人员、设备闸门较大，目前世界各国都没有大型设备或模具一次性生产出硫化橡胶制品，均采用接头的方法将已硫化橡胶经过二次对接成为一个整体的橡胶制品（成品）。

橡胶属于高分子材料，在未经硫化前大分子处于链状结构（基本上没有使用价值），经过硫化后大分子变成网状结构，并赋予了一定的弹性和物理性能，使其具有使用价值。硫化通俗讲是在一定压力、温度、时间条件下，实现高分子材料由链状结构变成网状结构的过程。而硫化过程的快慢或时间的长短，除压力、温度外，取决于硫化橡胶配方中硫化剂、促进剂（也可以理解为催化剂）、防老剂、防焦剂（也叫硫化延缓剂）等因素。传统的硫化接头方法为将两个或两头已硫化橡胶二次对接或连接起来的方法，该方法是在两个已硫化橡胶之间加上未硫化橡胶，在一定压力、温度、时间条件下实现联接或称二次交联。这个方法的缺点是：一、已硫化橡胶从链状变为网状过程中，橡胶外形发生了改变，主要表现为收缩，就是人们常说的收缩率。而且收缩率比较大，一般在2%～3%之间，这样就造成了二次接头时由于已硫化橡胶与未硫化橡胶收缩率的不同，形成明显的凸凹接痕（其中被接头的已硫化橡胶由于收缩小或不收缩几何形状变化小或不发生变化有凸痕；而处于两个接头处的未硫化橡胶收缩率大有凹痕）；二、接头处的物理性能（拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形等）与非接头处差别较大。在一般工业环境中可以使用，但在核岛环境中存在重大安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种接头处无肉眼可见痕迹的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品。该制品接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内；接头处与非接头处拉伸强度，拉断伸长率相等，满足核岛密封的应用要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，其特征在于，由主材料与接头材料制成；所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—8份，硫化剂1—5份，促进剂1—5份，防老剂0.5—3份，配合物15—35份，其中活性剂为氧化锌和/或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和/或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的一种或几种，防老剂为防老剂RD和/或防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或几种；

所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂3—7份，硫化剂1—4份，促进剂1—4份，防焦剂0—1份，惰性填料3—7份，防老剂1—5份，配合物15—35份，其中活性剂为氧化锌和/或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和/或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC和/或橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸和/或邻苯二甲酸酐，惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的一种或几种，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或几种；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含2wt%～6wt%硼的酚醛树脂按照10∶1～3∶1～3的质量比混合后置于温度为70℃～80℃的反应釜中搅拌反应20min～40min，然后真空脱水3h～5h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

上述的一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂5—7份，硫化剂2—4份，促进剂2—4份，防老剂1—2份，配合物20—30份；所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—6份，硫化剂2—3份，促进剂2—3份，防焦剂0.3—0.7份，惰性填料4—6份，防老剂2—4份，配合物20—30份。

上述的一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂6份，硫化剂3份，促进剂3份，防老剂1.5份，配合物25份；所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂5份，硫化剂2.5份，促进剂2.5份，防焦剂0.5份，惰性填料5份，防老剂3份，配合物25份。

本发明还提供了一种制备上述核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸选择模具，先将步骤一中所述主材料装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料装填于模具中且所述接头材料位于模具中主材料的两端，采用平板硫化机对装填好主材料和接头材料的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为10MPa～14MPa，硫化温度为150℃～170℃，硫化时间为10min～30min；

步骤四、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸对多个步骤三中所述半成品进行拼接，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为10MPa～14MPa，硫化温度为150℃～170℃，硫化时间为10min～30min。

上述的方法，步骤三中所述硫化温度为160℃，硫化时间为20min。

上述的方法，步骤四中所述硫化温度为160℃，硫化时间为20min。

所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、硫化橡胶的交联速度，在压力不变条件下取决于温度与时间，在橡胶行业根据阿累尼乌斯图，将温度与时间定义为温度每升高10℃，硫化橡胶时间缩短一半。而在实际生产中平板硫化机的压力是不可变的，是确保制品密度的必要条件；温度是可变的，但在生产中受设备和生产效率所限制不易实现。因此，只有配方中硫化剂、促进剂、防老剂、防焦剂及惰性填料等发生变化，才能改变化学反应速率即硫化交联速度。本发明基于该理论，对核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的主材料和接头材料配方进行改进和优化，使得主材料与接头材料的硫化交联速度不同。

2、本发明的配方，在压力、温度不变条件下，可实现二次接头的无痕化，主材料在第一次硫化过程中已达到正硫化点，而接头材料在第一次硫化过程中处于半交联状态，当第二次硫化时才达到正硫化点，这样既可以保证接头材料收缩率的一致性，避免因收缩不同带来的接头凸凹缺陷，也可以确保主材料与接头材料充分有效的交联，实现了接头处与非接头处物理性能相等，消除了接头处物性差的弊端。

3、采用本发明的配方和方法制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视放大图。

图3为本发明实施例3制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的结构示意图。

图4为图3的B-B剖视放大图。

图5为本发明实施例5制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的结构示意图。

图6为图5的C-C剖视放大图。

附图标记说明：

1—主材料；    2—接头材料。

具体实施方式

实施例1

本实施例核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，由主材料与接头材料硫化制成；所述主材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂8kg，硫化剂1kg，促进剂5kg，防老剂0.5kg，配合物35kg，其中活性剂为氧化锌，硫化剂为过氧化二异丙苯，促进剂为促进剂TAIC，防老剂为防老剂RD，配合物为石蜡油；

所述接头材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂3kg，硫化剂1kg，促进剂1kg，惰性填料3kg，防老剂1kg，配合物35kg，其中活性剂为氧化锌，硫化剂为过氧化二异丙苯，促进剂为促进剂TAIC，惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA，配合物为石蜡油；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含2wt%硼的酚醛树脂按照10∶1∶3的质量比混合后置于温度为70℃的反应釜中搅拌反应40min，然后真空脱水5h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

本实施例的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的制备方法为：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状（如图1和图2所示）和尺寸选择截面为“O”形的模具，先将步骤一中所述主材料1装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料2装填于模具中且所述接头材料2位于模具中主材料1的两端，采用平板硫化机对装填好主材料1和接头材料2的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为10MPa，硫化温度为170℃，硫化时间为10min；

步骤四、将多个步骤三中所述半成品拼接成所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为10MPa，硫化温度为170℃，硫化时间为10min。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm），实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例2

本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：主材料中的活性剂为硬脂酸或氧化锌和硬脂酸，硫化剂为酚醛树脂或过氧化二异丙苯和酚醛树脂，促进剂为促进剂M或促进剂BZ，或者为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的两种或三种，防老剂为防老剂MB或防老剂RD和防老剂MB，配合物为炭黑或二氧化铈，或者为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的两种或三种；接头材料中的活性剂为硬脂酸或氧化锌和硬脂酸，硫化剂为酚醛树脂或过氧化二异丙苯和酚醛树脂，促进剂为橡胶均匀剂40MSF或促进剂TAIC和橡胶均匀剂40MSF，防老剂为防老剂RD或防老剂MB，或者为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的两种或三种，配合物为炭黑或二氧化铈，或者为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的两种或三种。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例3

本实施例核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，由主材料与接头材料硫化制成；所述主材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100g，活性剂4g，硫化剂5g，促进剂1g，防老剂3g，配合物15g，其中活性剂为硬脂酸，硫化剂为酚醛树脂，促进剂为促进剂BZ，防老剂为防老剂MB，配合物为二氧化铈；

所述接头材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100g，活性剂7g，硫化剂4g，促进剂4g，防焦剂1g，惰性填料7g，防老剂5g，配合物15g，其中活性剂为硬脂酸，硫化剂为酚醛树脂，促进剂为橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为邻苯二甲酸酐，惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂MB，配合物为二氧化铈；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含6wt%硼的酚醛树脂按照10∶2∶2的质量比混合后置于温度为80℃的反应釜中搅拌反应20min，然后真空脱水3h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

本实施例的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的制备方法为：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状（如图3和图4所示）和尺寸选择截面为蕾形的模具，先将步骤一中所述主材料1装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料2装填于模具中且所述接头材料2位于模具中主材料1的两端，采用平板硫化机对装填好主材料1和接头材料2的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为14MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为30min；

步骤四、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸对多个步骤三中所述半成品进行拼接，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为14MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为30min。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例4

本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于：主材料中的活性剂为氧化锌或氧化锌和硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或过氧化二异丙苯和酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC或促进剂M，或者为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的两种或三种，防老剂为防老剂RD或防老剂RD和防老剂MB，配合物为石蜡油或炭黑，或者为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的两种或三种；接头材料中的活性剂为氧化锌或氧化锌和硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或过氧化二异丙苯和酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC或促进剂TAIC和橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸或水杨酸和邻苯二甲酸酐，防老剂为防老剂RD或防老剂4010NA，或者为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的两种或三种，配合物为炭黑或石蜡油，或者为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的两种或三种。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例5

本实施例核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，由主材料与接头材料硫化制成；所述主材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂7kg，硫化剂2kg，促进剂2kg份，防老剂1kg，配合物20kg，其中活性剂为氧化锌和硬脂酸（质量比4∶3），硫化剂为酚醛树脂，促进剂为促进剂M和促进剂BZ（质量比1∶1），防老剂为防老剂MB，配合物为炭黑和二氧化铈（质量比1∶1）；

所述接头材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂6kg，硫化剂3kg，促进剂2kg，防焦剂0.7kg，惰性填料6kg，防老剂4kg，配合物30kg，其中活性剂为硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和酚醛树脂（质量比1∶2），促进剂为促进剂TAIC和橡胶均匀剂40MSF（质量比1∶1），防焦剂为水杨酸和邻苯二甲酸酐（质量比3∶4），惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD（质量比1∶1），配合物为石蜡油和炭黑（质量比2∶1）；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含5wt%硼的酚醛树脂按照10∶3∶2的质量比混合后置于温度为80℃的反应釜中搅拌反应30min，然后真空脱水5h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

本实施例的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的制备方法为：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状（如图5和图6所示）和尺寸选择截面为异形的模具，先将步骤一中所述主材料1装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料2装填于模具中且所述接头材料2位于模具中主材料1的两端，采用平板硫化机对装填好主材料1和接头材料2的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为13MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为30min；

步骤四、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸对多个步骤三中所述半成品进行拼接，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为13MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为30min。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例6

本实施例与实施例5相同，其中不同之处在于：主材料中的活性剂为氧化锌或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或过氧化二异丙苯和酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的一种或三种，或者为促进剂TAIC和促进剂M，或者为促进剂TAIC和促进剂BZ，防老剂为防老剂RD或防老剂RD和防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或三种，或者为石蜡油和炭黑，或者为石蜡油和二氧化铈；接头材料中的活性剂为氧化锌或氧化锌和硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC或橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸或邻苯二甲酸酐，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的一种或三种，或者为防老剂4010NA和防老剂MB，或者为防老剂RD和防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或三种，或者为石蜡油和二氧化铈，或者为炭黑和二氧化铈。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例7

本实施例核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，由主材料与接头材料硫化制成；所述主材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂6kg，硫化剂3kg，促进剂3kg，防老剂1.5kg，配合物25kg，其中活性剂为氧化锌和硬脂酸（质量比1∶1），硫化剂为过氧化二异丙苯和酚醛树脂（质量比2∶1），促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ（质量比2∶2∶1），防老剂为防老剂RD和防老剂MB（质量比1∶2），配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈（质量比1∶2∶2）；

所述接头材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂5kg，硫化剂2.5kg，促进剂2.5kg，防焦剂0.5kg，惰性填料5kg，防老剂3kg，配合物25kg，其中活性剂为氧化锌和硬脂酸（质量比3∶2），硫化剂为过氧化二异丙苯和酚醛树脂（质量比1∶1），促进剂为促进剂TAIC和橡胶均匀剂40MSF（质量比3∶2），防焦剂为水杨酸和邻苯二甲酸酐（质量比1∶1），惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB（质量比1∶1∶1），配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈（质量比2∶2∶1）；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含4wt%硼的酚醛树脂按照10∶1∶1的质量比混合后置于温度为75℃的反应釜中搅拌反应30min，然后真空脱水4h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

本实施例的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的制备方法为：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸选择模具，先将步骤一中所述主材料装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料装填于模具中且所述接头材料位于模具中主材料的两端，采用平板硫化机对装填好主材料和接头材料的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为12MPa，硫化温度为160℃，硫化时间为20min；

步骤四、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸对多个步骤三中所述半成品进行拼接，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为12MPa，硫化温度为160℃，硫化时间为20min。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例8

本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于：主材料中的活性剂为氧化锌或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的一种或两种，防老剂为防老剂RD或防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或两种；接头材料中的活性剂为氧化锌或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC或橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸或邻苯二甲酸酐，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的一种或两种，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或两种。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例9

本实施例核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，由主材料与接头材料硫化制成；所述主材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂5kg，硫化剂4kg，促进剂4kg，防老剂2kg，配合物30kg，其中活性剂为氧化锌和硬脂酸（质量比2∶3），硫化剂为酚醛树脂，促进剂为促进剂M和促进剂BZ（质量比1∶3），防老剂为防老剂MB，配合物为炭黑和二氧化铈（质量比2∶1）；

所述接头材料由以下原料制成：三元乙丙橡胶100kg，活性剂4kg，硫化剂2kg，促进剂3kg，防焦剂0.3kg，惰性填料4kg，防老剂2kg，配合物20kg，其中活性剂为氧化锌和硬脂酸（质量比1∶1），硫化剂为过氧化二异丙苯和酚醛树脂（质量比1∶1），促进剂为促进剂TAIC和橡胶均匀剂40MSF（质量比1∶2），防焦剂为水杨酸和邻苯二甲酸酐（质量比2∶1），惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB（质量比1∶1∶2），配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈（质量比1∶2∶1）；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含4wt%硼的酚醛树脂按照10∶1∶1的质量比混合后置于温度为75℃的反应釜中搅拌反应30min，然后真空脱水4h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

本实施例的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的制备方法为：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸选择模具，先将步骤一中所述主材料装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料装填于模具中且所述接头材料位于模具中主材料的两端，采用平板硫化机对装填好主材料和接头材料的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为12MPa，硫化温度为160℃，硫化时间为20min；

步骤四、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸对多个步骤三中所述半成品进行拼接，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为12MPa，硫化温度为160℃，硫化时间为20min。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

实施例10

本实施例与实施例9相同，其中不同之处在于：主材料中的活性剂为氧化锌或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或过氧化二异丙苯和酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的一种或三种，或者为促进剂TAIC和促进剂M，或者为促进剂TAIC和促进剂BZ，防老剂为防老剂RD或防老剂RD和防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或三种，或者为石蜡油和炭黑，或者为石蜡油和二氧化铈；接头材料中的活性剂为氧化锌或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC或橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸或邻苯二甲酸酐，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的一种或两种，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或两种。。

本实施例制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品接头处无肉眼可见痕迹，用游标卡测量，接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内（以Φ15断面为例公差规定±0.1mm，高于国标GB/T3672.1-2002规定的±0.15mm）实际接头处凸凹缺陷为零公差，目视无痕迹；接头处与非接头处拉伸强度、拉断伸长率相等，55度级：拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥450%；75度级：拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥400%，满足核岛密封的应用要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，其特征在于，由主材料与接头材料制成；所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—8份，硫化剂1—5份，促进剂1—5份，防老剂0.5—3份，配合物15—35份，其中活性剂为氧化锌和/或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和/或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的一种或几种，防老剂为防老剂RD和/或防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或几种；

所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂3—7份，硫化剂1—4份，促进剂1—4份，防焦剂0—1份，惰性填料3—7份，防老剂1—5份，配合物15—35份，其中活性剂为氧化锌和/或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和/或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC和/或橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸和/或邻苯二甲酸酐，惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的一种或几种，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或几种；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含2wt%～6wt%硼的酚醛树脂按照10∶1～3∶1～3的质量比混合后置于温度为70℃～80℃的反应釜中搅拌反应20min～40min，然后真空脱水3h～5h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

2.根据权利要求1所述的一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，其特征在于，所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂5—7份，硫化剂2—4份，促进剂2—4份，防老剂1—2份，配合物20—30份；所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—6份，硫化剂2—3份，促进剂2—3份，防焦剂0.3—0.7份，惰性填料4—6份，防老剂2—4份，配合物20—30份。

3.根据权利要求2所述的一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，其特征在于，所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂6份，硫化剂3份，促进剂3份，防老剂1.5份，配合物25份；所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂5份，硫化剂2.5份，促进剂2.5份，防焦剂0.5份，惰性填料5份，防老剂3份，配合物25份。

4.一种制备如权利要求1、2或3所述的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到主材料；

步骤二、将三元乙丙橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、惰性填料、防老剂和配合物按配比置于开放式炼胶机中混炼均匀，得到接头材料；

步骤三、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸选择模具，先将步骤一中所述主材料装填于模具中，然后将步骤二中所述接头材料装填于模具中且所述接头材料位于模具中主材料的两端，采用平板硫化机对装填好主材料和接头材料的模具进行硫化，脱模后得到半成品；所述硫化过程中控制硫化压力为10MPa～14MPa，硫化温度为150℃～170℃，硫化时间为10min～30min；

步骤四、按照所要制备的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品的形状和尺寸对多个步骤三中所述半成品进行拼接，然后对拼接后的接头处进行硫化，得到核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品；所述硫化过程中控制硫化压力为10MPa～14MPa，硫化温度为150℃～170℃，硫化时间为10min～30min。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述硫化温度为160℃，硫化时间为20min。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤四中所述硫化温度为160℃，硫化时间为20min。

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