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CN104744829A - 一种epdm密封件及其制备方法 - Google Patents

一种epdm密封件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.4～0.5份，促进剂DM-80 1.1～1.2份，促进剂TMTD 0.3～0.4份，促进剂DTDM 0.3～0.4份，促进剂BZ-80 0.1～0.3份，促进剂TDEC-75 0.5～0.7份，氧化锌2.2～2.3份，硬脂酸0.7～0.8份，聚乙烯蜡1.7～1.8份，润滑剂1.7～1.8份，PEG-40001.7～1.8份，分散剂1.7～1.8份，白炭黑18～20份，硅藻土27～28份，增塑剂18～20份，钛白粉4～6份，蓝母胶1.5～2.5份，黑母胶0.5～1.5份，偶联剂1.3～1.4份，抗氧剂1.3～1.4份，复合抗菌防霉剂0.2～0.3份，光亮剂0.4～0.5份，相容剂0.01～0.02份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成。本发明还提供了该EPDM密封件的制备方法。本发明提供的EPDM密封件具有较好的抗菌防霉性能，对人体友好。

Description

一种EPDM密封件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种密封件，特别是涉及一种EPDM密封件及其制备方法。
背景技术
橡胶密封件是密封装置中的一类通用基础元件，在泄漏和密封这一对矛盾中扮演十分重要的角色，是密封技术中广泛应用的一类橡胶制品。橡胶密封件具有很好的弹性、较宽的温度范围，在不同介质中给予较小的应力就会产生较大的变形，这种变形可以提供接触压力，补偿泄漏间隙，达到密封的目的。橡胶密封件有多种橡胶类型，其中EPDM胶占据了较大比例，其具有很好的抗臭氧性能、耐老化性能、电绝缘性能等特点。
例如，公告号为CN104163995A、公告日为2014.11.26、申请人为安徽京鸿密封件技术有限公司的中国专利申请公开了“一种EPDM挡风玻璃密封条”，包括以下重量份原料：三元乙丙橡胶80-120份，氧化锌3-7份，硬脂酸0.5-1.5份，石蜡1-2份，N660120-200份，环烷油100-140份，促进剂BZ1-3份，促进剂DM1-1.6份，促进剂TMTD0.4-0.8份，硫磺1-2份。该发明配方简单实用，具有耐酸、抗腐蚀、密封性好、无污染的优点，不过该密封条的抗菌防霉性能较差，容易滋生细菌或发生霉变现象，对人体有不良影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种EPDM密封件，具有较好的抗菌防霉性能，对人体友好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.4～0.5份，促进剂DM-801.1～1.2份，促进剂TMTD 0.3～0.4份，促进剂DTDM 0.3～0.4份，促进剂BZ-800.1～0.3份，促进剂TDEC-750.5～0.7份，氧化锌2.2～2.3份，硬脂酸0.7～0.8份，聚乙烯蜡1.7～1.8份，润滑剂1.7～1.8份，PEG-40001.7～1.8份，分散剂1.7～1.8份，白炭黑18～20份，硅藻土27～28份，增塑剂18～20份，钛白粉4～6份，蓝母胶1.5～2.5份，黑母胶0.5～1.5份，偶联剂1.3～1.4份，抗氧剂1.3～1.4份，复合抗菌防霉剂0.2～0.3份，光亮剂0.4～0.5份，相容剂0.01～0.02份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成。
优选地，本发明所述氧化锌为美锌，牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。美锌的活性较高，粒度均匀，分散性较好，有利于促进硫化进行，提高硫化交联密度，改善密封件的粘性以及附着力，还可以提高密封件的耐老化性，在达到同样的效果下可以适当减少其他助剂的用量，降低生产成本。
优选地，本发明所述润滑剂为润滑剂ZF-801。
优选地，本发明所述分散剂为分散剂WB-42。
优选地，本发明所述增塑剂为石蜡油。
优选地，本发明所述偶联剂为偶联剂Si69。偶联剂Si69可很好地改善补强剂与EPDM之间的相容性，使得补强剂能均匀分散于EPDM中，有利于其更好地发挥补强作用，提高密封件的力学性能。
优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂A1010。抗氧剂A1010的抗氧化性能较好，可有效提高密封件的抗氧化性能以及耐老化性能。
优选地，本发明所述光亮剂为光亮剂DP0020F。光亮剂DP0020F可有效提高密封件的光亮度。
优选地，本发明所述相容剂为马来酸酐-EPDM接枝共聚物。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述EPDM密封件的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种EPDM密封件的制备方法，其步骤如下：
(1)将罗汉果叶和罗汉果茎干燥后粉碎，过50目筛后加入质量分数为60％的乙醇水溶液，浸泡40小时后在50℃下减压蒸馏脱去乙醇，自然冷却至室温后置于真空干燥机中干燥10小时，得到罗汉果提取物；
(2)将膨润土与水一起混合制成膨润土悬浮液，将罗汉果提取物溶于CTAC溶液后一起加入膨润土悬浮液，置于超声处理器中超声分散10分钟，移至恒温水浴反应器中40℃下反应5小时，冷却至室温后抽滤，滤饼用去离子水洗涤5次后置于干燥箱中烘干10小时，取出研磨后得到复合抗菌防霉剂；
(3)按配方将步骤(2)得到的复合抗菌防霉剂以及其他组份加入辊筒温度为40℃的开炼机中混炼5分钟得到胶料，薄通打包5次后取出，移至平板硫化机在60℃、10MPa压力下硫化50分钟，冷却24小时后得到EPDM密封件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)罗汉果是葫芦科罗汉果属植物，含有丰富的葫芦烷三萜甙类化合物、果糖、葡萄糖、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、黄酮，其叶和茎具有较好的抑菌活性以及抗氧化活性，对常见的细菌、霉菌具有很好的抑制效果，可有效提高密封件的抗菌防霉性能，不过罗汉果提取物属于天然材料，EPDM的加工过程中的高温环境会破坏其内部成分，导致其抗菌防霉性能大大下降，因此本发明采用有机膨润土与罗汉果提取物进行复配改性，膨润土是具有层状结构的硅酸盐粘土矿物，其热稳定性能、耐热性均较高，在CTAC的有机作用下罗汉果提取物进入了膨润土的晶层之间并形成了有机结合，膨润土的晶层可有效屏蔽弱化EPDM加工过程中的高温环境下的热能，使得罗汉果提取物避免被高温破坏，从而提高密封件的抗菌防霉性能，对人体友好，而且膨润土的化学温度性亦较高，可有效保护罗汉果提取物延缓其衰弱过程，增加抗菌防霉性能的持久性。
2)膨润土的表面能较高，表面呈亲水性，与EPDM表面的亲油性有一定冲突，因此本发明采用CTAC对其进行了有机改性，使其表面的亲水性改变为亲油性，此外，马来酸酐-EPDM接枝共聚物可进一步改善复合抗菌防霉剂与EPDM之间的相容性和界面结合力，使得复合抗菌防霉剂能均匀分散于EPDM中，从而最大程度地发挥出其抗菌防霉性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.4份，促进剂DM-801.2份，促进剂TMTD 0.3份，促进剂DTDM 0.4份，促进剂BZ-800.3份，促进剂TDEC-750.5份，美锌2.3份，硬脂酸0.7份，聚乙烯蜡1.7份，润滑剂ZF-8011.8份，PEG-40001.7份，分散剂WB-421.8份，白炭黑19份，硅藻土27份，石蜡油20份，钛白粉4.5份，蓝母胶1.6份，黑母胶0.8份，偶联剂Si691.3份，抗氧剂A10101.4份，复合抗菌防霉剂0.2份，光亮剂DP0020F 0.5份，相容剂-马来酸酐-EPDM接枝共聚物0.01份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成，美锌的牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
其制备方法的步骤如下：
(1)将罗汉果叶和罗汉果茎干燥后粉碎，过50目筛后加入质量分数为60％的乙醇水溶液，浸泡40小时后在50℃下减压蒸馏脱去乙醇，自然冷却至室温后置于真空干燥机中干燥10小时，得到罗汉果提取物；
(2)将膨润土与水一起混合制成膨润土悬浮液，将罗汉果提取物溶于CTAC溶液后一起加入膨润土悬浮液，置于超声处理器中超声分散10分钟，移至恒温水浴反应器中40℃下反应5小时，冷却至室温后抽滤，滤饼用去离子水洗涤5次后置于干燥箱中烘干10小时，取出研磨后得到复合抗菌防霉剂；
(3)按配方将步骤(2)得到的复合抗菌防霉剂以及其他组份加入辊筒温度为40℃的开炼机中混炼5分钟得到胶料，薄通打包5次后取出，移至平板硫化机在60℃、10MPa压力下硫化50分钟，冷却24小时后得到EPDM密封件。
实施例2
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.5份，促进剂DM-801.1份，促进剂TMTD 0.4份，促进剂DTDM 0.3份，促进剂BZ-800.2份，促进剂TDEC-750.6份，美锌2.2份，硬脂酸0.8份，聚乙烯蜡1.7份，润滑剂ZF-8011.8份，PEG-40001.8份，分散剂WB-421.7份，白炭黑20份，硅藻土27.5份，石蜡油18份，钛白粉6份，蓝母胶1.5份，黑母胶1.0份，偶联剂Si691.4份，抗氧剂A10101.3份，复合抗菌防霉剂0.3份，光亮剂DP0020F 0.4份，相容剂-马来酸酐-EPDM接枝共聚物0.02份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成，美锌的牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
其制备方法与实施例1一样。
实施例3
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.5份，促进剂DM-801.1份，促进剂TMTD 0.3份，促进剂DTDM 0.4份，促进剂BZ-800.3份，促进剂TDEC-750.7份，美锌2.3份，硬脂酸0.8份，聚乙烯蜡1.7份，润滑剂ZF-8011.8份，PEG-40001.7份，分散剂WB-421.8份，白炭黑18份，硅藻土28份，石蜡油18.5份，钛白粉5份，蓝母胶2份，黑母胶0.5份，偶联剂Si691.3份，抗氧剂A10101.4份，复合抗菌防霉剂0.3份，光亮剂DP0020F 0.4份，相容剂-马来酸酐-EPDM接枝共聚物0.01份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成，美锌的牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
其制备方法与实施例1一样。
实施例4
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.4份，促进剂DM-801.1份，促进剂TMTD 0.4份，促进剂DTDM 0.3份，促进剂BZ-800.1份，促进剂TDEC-750.7份，美锌2.2份，硬脂酸0.7份，聚乙烯蜡1.8份，润滑剂ZF-8011.7份，PEG-40001.8份，分散剂WB-421.7份，白炭黑18.5份，硅藻土27.4份，石蜡油19份，钛白粉5.5份，蓝母胶2.5份，黑母胶1.4份，偶联剂Si691.3份，抗氧剂A10101.4份，复合抗菌防霉剂0.25份，光亮剂DP0020F 0.5份，相容剂-马来酸酐-EPDM接枝共聚物0.01份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成，美锌的牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
其制备方法与实施例1一样。
实施例5
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.4份，促进剂DM-801.2份，促进剂TMTD 0.3份，促进剂DTDM 0.4份，促进剂BZ-800.1份，促进剂TDEC-750.5份，美锌2.2份，硬脂酸0.7份，聚乙烯蜡1.8份，润滑剂ZF-8011.7份，PEG-40001.8份，分散剂WB-421.7份，白炭黑19.5份，硅藻土27.2份，石蜡油19.6份，钛白粉4份，蓝母胶2.4份，黑母胶1.5份，偶联剂Si691.4份，抗氧剂A10101.3份，复合抗菌防霉剂0.2份，光亮剂DP0020F 0.5份，相容剂-马来酸酐-EPDM接枝共聚物0.02份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成，美锌的牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
其制备方法与实施例1一样。
实施例6
一种EPDM密封件，按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.5份，促进剂DM-801.2份，促进剂TMTD 0.4份，促进剂DTDM 0.3份，促进剂BZ-800.2份，促进剂TDEC-750.6份，美锌2.3份，硬脂酸0.8份，聚乙烯蜡1.8份，润滑剂ZF-8011.7份，PEG-40001.7份，分散剂WB-421.8份，白炭黑18.4份，硅藻土27.9份，石蜡油19.5份，钛白粉4.4份，蓝母胶1.8份，黑母胶0.6份，偶联剂Si691.4份，抗氧剂A10101.3份，复合抗菌防霉剂0.3份，光亮剂DP0020F 0.4份，相容剂-马来酸酐-EPDM接枝共聚物0.02份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成，美锌的牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
其制备方法与实施例1一样。
将实施例1-6制得的密封件以及对比例的抗菌率按照GB/T2591-2003测试，抗菌率的计算公式为：
K＝(A1-A2)/A1×100％
K为抗菌率，A1为空白对照样品平均回收菌数，A1为涂料样品平均回收菌数。
对比例为公开号为CN104163995A的中国专利，测试结果如下表所示：
大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌是常见的细菌，黑曲霉菌、青霉菌是常见的霉菌，由上表可见，本发明制得的密封件对各个菌种的抗菌率均显著好于对比例，具有较好的抗菌防霉性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种EPDM密封件，其特征在于：按重量份计，包括如下组份：EPDM胶100份，硫磺0.4～0.5份，促进剂DM-801.1～1.2份，促进剂TMTD 0.3～0.4份，促进剂DTDM 0.3～0.4份，促进剂BZ-800.1～0.3份，促进剂TDEC-750.5～0.7份，氧化锌2.2～2.3份，硬脂酸0.7～0.8份，聚乙烯蜡1.7～1.8份，润滑剂1.7～1.8份，PEG-40001.7～1.8份，分散剂1.7～1.8份，白炭黑18～20份，硅藻土27～28份，增塑剂18～20份，钛白粉4～6份，蓝母胶1.5～2.5份，黑母胶0.5～1.5份，偶联剂1.3～1.4份，抗氧剂1.3～1.4份，复合抗菌防霉剂0.2～0.3份，光亮剂0.4～0.5份，相容剂0.01～0.02份；其中，复合抗菌防霉剂由质量比为1:2的罗汉果提取物和有机膨润土组成。
2.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述氧化锌为美锌，牌号为210，美锌(常熟)金属有限公司生产。
3.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述润滑剂为润滑剂ZF-801。
4.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述分散剂为分散剂WB-42。
5.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述增塑剂为石蜡油。
6.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述偶联剂为偶联剂Si69。
7.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂A1010。
8.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述光亮剂为光亮剂DP0020F。
9.根据权利要求1所述的一种EPDM密封件，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐-EPDM接枝共聚物。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种EPDM密封件的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)将罗汉果叶和罗汉果茎干燥后粉碎，过50目筛后加入质量分数为60％的乙醇水溶液，浸泡40小时后在50℃下减压蒸馏脱去乙醇，自然冷却至室温后置于真空干燥机中干燥10小时，得到罗汉果提取物；
(2)将膨润土与水一起混合制成膨润土悬浮液，将罗汉果提取物溶于CTAC溶液后一起加入膨润土悬浮液，置于超声处理器中超声分散10分钟，移至恒温水浴反应器中40℃下反应5小时，冷却至室温后抽滤，滤饼用去离子水洗涤5次后置于干燥箱中烘干10小时，取出研磨后得到复合抗菌防霉剂；
(3)按配方将步骤(2)得到的复合抗菌防霉剂以及其他组份加入辊筒温度为40℃的开炼机中混炼5分钟得到胶料，薄通打包5次后取出，移至平板硫化机在60℃、10MPa压力下硫化50分钟，冷却24小时后得到EPDM密封件。
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