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CN110982128A - 一种抗高压自润型密封圈及其制备方法 - Google Patents

一种抗高压自润型密封圈及其制备方法 Download PDF

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CN110982128A
CN110982128A CN201911315554.XA CN201911315554A CN110982128A CN 110982128 A CN110982128 A CN 110982128A CN 201911315554 A CN201911315554 A CN 201911315554A CN 110982128 A CN110982128 A CN 110982128A
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Abstract

本发明公开了一种抗高压自润型密封圈,配方为:天然橡胶80‑120份,补强剂0.5‑4份、硫化剂0.8‑3.5份、促进剂0.5‑1.8份、防老剂2‑6份,氧化锌3‑8份、硬脂酸0.6‑1.6份。其制备方法:单壁碳纳米管经强酸处理后得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管,经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性得到双改性的单壁碳纳米管;最后经开炼和平板硫化机模压成型制得成品。本发明的优点是:单壁碳纳米管具有优秀力学和润滑性能,经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性后,具备良好的分散性和与天然橡胶的相容性,使其制备的密封圈具有优异的抗高压和自润滑性能。

Description

一种抗高压自润型密封圈及其制备方法
技术领域
本发明属于密封圈制造技术领域,具体地讲,本发明涉及一种抗高压自润型密封圈。本发明还涉及一种抗高压自润型密封圈的制备方法。
背景技术
传统的橡胶密封圈存在的问题是:耐压性能差、易变形、产品表面静摩擦系数高等质量问题,因而使用寿命短,需经常更换密封圈,不仅费时费力,还会造成资源的浪费。针对橡胶密封圈耐压性能差、易变性的问题一般是添加高强度材料;改变密封圈表面静摩擦系数,通常的情况下是在密封材料中加入润滑剂,但这样虽能降低静摩擦系数,但同时也降低了材料的定伸强度与弹性,增大变形系数,直接影响密封圈的使用寿命。
碳纳米管,尤其具有理想结构的单层壁的碳纳米管具有良好的力学性能,包括最高比强度,良好的韧性等,于其他材料制成复合材料,可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性,给复合材料的性能带来极大的改善。由于碳纳米管本身具有极高的表面能,导致它易团聚,使其在橡胶基体中分散不均匀,特别是利用机械法共混时,这个问题就更为突出。在现有的碳纳米管/高分子复合材料制备技术中碳纳米管大都是在液相环境中实现分散的,即使通过固相方式实现分散的,碳纳米管用量也较低,得到的复合材料强度有限,在某些高压环境下不敷使用。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷,提供了一种具有显著抗高压能力和自润滑功能的橡胶密封圈配方及其制备方法。
本发明提供了一种抗高压自润型密封圈配方,包括以下质量份数的组分:天然橡胶80-120份,补强剂0.5-4份、硫化剂0.8-3.5份、促进剂0.5-1.8份、防老剂2-6份,氧化锌3-8份、硬脂酸0.6-1.6份。
所述补强剂为经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管。
具体的,包括以下质量份数的组分:天然橡胶104份,补强剂3.1份、硫化剂1.9份、促进剂1.5份、防老剂4.8份、氧化锌6份、硬脂酸1.2份。
经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管的制备,包括以下步骤:
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作,将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管;
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪0.5-3g加入500ml甲苯溶剂中在0.05-0.2gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管;
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠0.5-4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管。
天然橡胶和补强剂质量份数比为100:2.75。
本发明还提供了一种抗高压自润型密封圈的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作;将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管;
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪0.5-3g加入500ml甲苯溶剂中在0.05-0.2gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管;
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠0.5-4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管;
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型法,在平板硫化机上制备出成品。
与现有技术相比,本发明提供的一种抗高压自润型密封圈,其中含有的天然橡胶是一种优良的弹性体,非常适合于制造密封圈;理想结构的单壁碳纳米管具有良好的力学性能,同时和石墨一样是固体润滑剂,润滑性能优秀;经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性后,引入的三巯基均三嗪增加了单壁碳纳米管在硫化过程中与天然橡胶的交联融合能力;引入的十二烷是一种直连烷烃与天然橡胶化学结构相似,可以增加单壁碳纳米管与天然橡胶的相容性,同时降低了单壁碳纳米管的表面能,提高了分散性。二者相互影响协同促进了单壁碳纳米管在天然橡胶中均匀分散的同时提高了单壁碳纳米管与天然橡胶的融合能力,使改性单壁碳纳米管的用量显著增加,达到天然橡胶质量份数的2.75%,从而大幅增加了天然橡胶的力学和耐磨性能。因此,添加了经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管的密封圈具有抗高压性能的同时具备自润滑效果。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
天然橡胶110份,补强剂2.6份、硫化剂1.9份、促进剂1.4份、防老剂5份、氧化锌7份、硬脂酸1.4份。所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪3g加入500ml甲苯溶剂中在0.2gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管。
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管。
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型在平板硫化机上制备出成品。
实施例2
天然橡胶80份,补强剂0.5份、硫化剂0.8份、促进剂0.5份、防老剂2份,氧化锌3份、硬脂酸0.6份。所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪0.5g加入500ml甲苯溶剂中在0.01gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管。
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠0.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管。
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型在平板硫化机上制备出成品。
实施例3
天然橡胶120份,补强剂4份、硫化剂3.5份、促进剂1.8份、防老剂6份,氧化锌8份、硬脂酸1.6份。所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪1.5g加入500ml甲苯溶剂中在0.03gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管。
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠2.75g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管。
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型在平板硫化机上制备出成品。
实施例4
天然橡胶90份,补强剂1.2份、硫化剂1.3份、促进剂0.8份、防老剂2.9份,氧化锌4份、硬脂酸0.8份。所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪2.5g加入500ml甲苯溶剂中在0.13gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管。
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管。
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型在平板硫化机上制备出成品。
实施例5
天然橡胶100份,补强剂1.9份、硫化剂1.9份、促进剂1.1份、防老剂3.9份,氧化锌5份、硬脂酸1份。所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪2g加入500ml甲苯溶剂中在0.1gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管。
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠3.4g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管。
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型在平板硫化机上制备出成品。
表1.不同实施例中密封圈性能
样品 抗压强度(MPa) 静摩擦系数
实施例1 56.42 0.19
实施例2 31.44 0.39
实施例3 52.03 0.23
实施例4 45.38 0.28
实施例5 48.16 0.25
对比例1
天然橡胶110份,补强剂2.6份、硫化剂1.9份、促进剂1.4份、防老剂5份、氧化锌7份、硬脂酸1.4份。
所述补强剂为单壁碳纳米管,所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
制备方法:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型法,在平板硫化机上制备出成品。
本对比例中天然橡胶和其他组分质量份数不变,仅改变补强剂的质量份数其制备的密封圈性能有所不同,实验数据如下:
表2.对比例1中不同天然橡胶和补强剂的质量比例的密封圈性能
天然橡胶:补强剂 抗压强度(MPa) 静摩擦系数
100:0.5 9.32 0.59
100:0.6 8.27 0.64
100:0.7 7.55 0.69
100:0.8 6.63 0.72
100:0.9 5.15 0.75
未经改性的单壁碳纳米管由于分散性差在橡胶中的用量很少且其制备的密封圈性能差。
对比例2
天然橡胶110份,补强剂2.6份、硫化剂1.9份、促进剂1.4份、防老剂5份、氧化锌7份、硬脂酸1.4份。
所述补强剂为经三巯基均三嗪改性的单壁碳纳米管,所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,用离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪3g加入500ml甲苯溶剂中在0.05-0.2gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管。
步骤3:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型法,在平板硫化机上制备出成品。
本对比例中天然橡胶和其他组分质量份数不变,仅改变补强剂的质量份数其制备的密封圈性能有所不同,实验数据如下:
表3.对比例2中不同天然橡胶和补强剂的质量比例的密封圈性能
Figure BDA0002325731980000091
Figure BDA0002325731980000101
经三巯基均三嗪改性的单壁碳纳米管最佳用量为天然橡胶质量的2%,大于2%时会导致单壁碳纳米管聚集产生不利影响。
对比例3
天然橡胶110份,补强剂2.6份、硫化剂1.9份、促进剂1.4份、防老剂5份、氧化锌7份、硬脂酸1.4份。
所述补强剂为经十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管,所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为DM,所述防老剂为防老剂6PPD。
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作。将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,用离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管。
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管。
步骤3:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型法,在平板硫化机上制备出成品。
本对比例中天然橡胶和其他组分质量份数不变,仅改变补强剂的质量份数其制备的密封圈性能有所不同,实验数据如下:
表4.对比例3中不同天然橡胶和补强剂的质量比例的密封圈性能
Figure BDA0002325731980000102
Figure BDA0002325731980000111
经十二烷基磷酸酯二钠改性的单壁碳纳米管最佳用量为天然橡胶质量的2%,大于2%时会导致单壁碳纳米管聚集产生不利影响。
在实施例1中的配方中天然橡胶和其他组分质量份数不变的基础上,仅改变补强剂的质量制备的密封圈性能存在差异,实验数据如下:
表5.实施例1中不同天然橡胶和补强剂的质量比例的密封圈性能
天然橡胶:补强剂 抗压强度(MPa) 静摩擦系数
100:0.50 30.32 0.40
100:1.25 44.51 0.29
100:2.00 50.63 0.24
100:2.75 59.80 0.18
100:3.50 50.15 0.24
在质量份数天然橡胶:补强剂=100:2.75时,天然橡胶和补强剂相互作用下协同效果最好,在天然橡胶中分散融合能力最佳,具有最优的抗压能力和最低静摩擦系数。过高的补强剂用量会导致补强剂分散不均匀而聚集,导致交联密度降低并使橡胶基体受到外力作用易形成空化效应,造成抗压和自润滑能力降低。经过三巯基均三嗪和十二烷双改性的单壁碳纳米管在天然橡胶中的分散能力有显著提高,其用量可以提高至天然橡胶质量的2.75%。
经测定,在与三巯基均三嗪单独反应时,1g单壁碳纳米管最多和0.06g三巯基均三嗪反应。在与十二烷基磷酸酯二钠单独反应时,1g单壁碳纳米管最多和0.09g十二烷基磷酸酯二钠反应。
在实施例1中天然橡胶和其他组分质量份数不变,调整补强剂质量份数为天然橡胶质量的2.75%,考察改性单壁碳纳米管制备过程中三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠用量的变化对密封圈性能的影响,实验数据如下:
表6.三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠不同用量的密封圈性能
Figure BDA0002325731980000121
从以上实验数据中得知,随着改性单壁碳纳米管中三巯基均三嗪或十二烷基磷酸酯二钠用量的增加,改性单壁碳纳米管和天然橡胶制备的密封圈抗压和自润滑能力随之增加;在改性单壁碳纳米管制备过程中并非三巯基均三嗪和十二烷基磷酸酯二钠的用量都达到最大时,密封圈的性能才最好,而是当质量份数比为单壁碳纳米管:三巯基均三嗪:十二烷基磷酸酯二钠=1:0.05:0.08时密封圈抗压和自润滑性能最佳,改性单壁碳纳米管中引入的三巯基均三嗪和十二烷在该比例下协同分散以及和天然橡胶的相容性效果最好。

Claims (6)

1.一种抗高压自润型密封圈,其特征在于,包括以下质量份数的组分:天然橡胶80-120份,补强剂0.5-4份、硫化剂0.8-3.5份、促进剂0.5-1.8份、防老剂2-6份,氧化锌3-8份、硬脂酸0.6-1.6份;
所述补强剂为经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管。
2.根据权利要求1所述一种抗高压自润型密封圈,其特征在于,
包括以下质量份数的组分:天然橡胶104份,补强剂3.1份、硫化剂1.9份、促进剂1.5份、防老剂4.8份、氧化锌6份、硬脂酸1.2份。
3.根据权利要求1或2所述一种抗高压自润型密封圈,其特征在于,经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管的制备,包括以下步骤:
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作,将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管;
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪0.5-3g加入500ml甲苯溶剂中在0.05-0.2gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管;
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠0.5-4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到经三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的一种抗高压自润型密封圈,其特征在于,天然橡胶和补强剂质量份数比为100:2.75。
5.根据权利要求3所述的一种抗高压自润型密封圈,其特征在于,所述步骤中,单壁碳纳米管、三巯基均三嗪、十二烷基磷酸酯二钠的质量比为1:0.05:0.08。
6.根据权利要求1或2所述的一种抗高压自润型密封圈的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:把50g单壁碳纳米管加入500ml质量分数为68%的浓硝酸中,超声分散1h,然后在120℃搅拌下回流2h,将得到的悬浮液过滤,重复上述操作;将酸化的单壁碳纳米管用去离子水和乙醇清洗各3次,离心机分离,在100℃下真空干燥24h即得到含有羟基和羧基的功能化单壁碳纳米管;
步骤2:把步骤1制备的功能化单壁碳纳米管和三巯基均三嗪0.5-3g加入500ml甲苯溶剂中在0.05-0.2gHfCl4·(THF)催化下超声回流24h过滤洗涤干燥,功能化单壁碳纳米管的羧基和三巯基均三嗪反应制得含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管;
步骤3:把步骤2制备含有三巯基均三嗪的单壁碳纳米管和十二烷基磷酸酯二钠0.5-4.5g加入500ml质量分数为1%的氢氧化钠水溶液中,40℃下超声24h过滤洗涤干燥,得到三巯基均三嗪和十二烷基磷酸二钠改性的单壁碳纳米管;
步骤4:将天然橡胶剪裁成合适大小,于室温下在开炼机中依次加入补强剂、硫化剂、防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸开炼2h,然后在120℃和6MPa下利用模压成型法,在平板硫化机上制备出成品。
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