一种高硬度橡胶骨架密封件的制作方法

[0001]
本实用新型属于密封件的技术领域，具体涉及一种高硬度橡胶骨架密封件。


背景技术：

[0002]
现有的制备方法中，在制作金属骨架完成后，工人需要手工在金属骨架上喷涂胶粘剂，胶粘剂多为开姆洛克粘合剂，通过粘合剂将金属骨架固定在橡胶制品中。
[0003]
由于橡胶骨架密封件在使用时，两侧的密封垫经常受到外力的作用，导致两侧的密封垫的密封性受到影响。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种高硬度橡胶骨架密封件。
[0005]
为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
[0006]
一种高硬度橡胶骨架密封件，包括安装座，所述安装座的一侧设有活塞，所述活塞远离安装座的一侧安装有活塞轴，所述活塞轴远离活塞的一端安装有第一密封垫，所述安装座远离活塞的一端设有第二密封垫，所述安装座、活塞轴、活塞、第一密封垫和第二密封垫上均设有贯通设置的通孔。
[0007]
本实用新型实施例中，所述安装座与第一密封垫之间设有弹簧，所述弹簧套接在活塞轴的外周。
[0008]
本实用新型实施例中，所述第一密封垫远离活塞轴的一端设有环形密封槽。
[0009]
本实用新型实施例中，所述环形密封槽的内径为m，1cm≤m≤5cm。
[0010]
本实用新型具有以下有益效果：在安装座的两侧分别安装第二密封垫和活塞，并在活塞内设置可沿活塞伸缩的活塞轴，第一密封垫固定在活塞轴远离活塞的一端面，将第二密封垫固定在安装座远离活塞的一端，并在安装座和第一密封垫之间设弹簧，弹簧套接活塞轴的外周，利用环形密封槽提高第一密封垫的密封性能，另外，利用弹簧的弹性恢复力，提高了第一密封垫和第二密度垫均可以实现对衔接部位的挤压，如此有效提高了密封件的密封效果。
附图说明
[0011]
图1是本实用新型所述高硬度橡胶骨架密封件的结构示意图；
[0012]
图2是本实用新型所述高硬度橡胶骨架密封件的主视图；
[0013]
图3是本实用新型所述高硬度橡胶骨架密封件的俯视图。
[0014]
图中各附图标记为：
[0015]
1、安装座；2、第二密封垫；3、弹簧；4、第一密封垫；5、环形密封槽；6、活塞；7、活塞轴；8、通孔。
具体实施方式
[0016]
为便于更好地理解本实用新型，通过以下实例加以说明，这些实例属于本实用新型的保护范围，但不限制本实用新型的保护范围。
[0017]
在实施例中，一种高硬度橡胶骨架密封件，包括安装座1，所述安装座1的一侧设有活塞6，所述活塞6远离安装座1的一侧安装有活塞轴7，所述活塞轴7远离活塞6的一端安装有第一密封垫4，所述安装座1远离活塞6的一端设有第二密封垫2，所述安装座1、活塞轴7、活塞6、第一密封垫4和第二密封垫2上均设有贯通设置的通孔8。
[0018]
在本实施例中，所述安装座1与第一密封垫4之间设有弹簧3，所述弹簧3套接在活塞轴7的外周。
[0019]
在本实施例中，所述第一密封垫4远离活塞轴7的一端设有环形密封槽5。
[0020]
在本实施例中，所述环形密封槽5的内径为m，1cm≤m≤5cm。
[0021]
在本实施例中，所述第一密封垫和第二密封垫的原料按重量份包括：氯乙烯树脂100-200份、氯丁橡胶40-60份、环氧树脂20-30份、高岭土15-20份、硬脂酸钙2-5份、氢氧化铝3-6份、氢氧化镁4-8份、硅烷偶联剂kh-570 1.5-3.5份、纳米二氧化硅2-5份、乙烯-1-辛烯共聚物4-8份、纳米硫酸钡10-20份、抗氧剂3-9份、硬度增强助剂20-40份。
[0022]
在本实施例中，所述硬度增强助剂按如下工艺进行制备：按重量份将4-8份马来酸酐和3-6份二氯乙烷混合均匀，超声处理1-3h，接着加入2-5份亚硫酰氯混合均匀，磁力搅拌20-40min，接着升温至80-90℃，回流20-30h，冷却至室温后加入1-4份2-丙烯-1-醇混合均匀，接着升温至45-55℃，搅拌22-26h，然后用丙酮洗涤1-4次，离心分离后，将固体于40-50℃干燥6-12h，冷却至室温得到物料a；将物料a、2-6份聚碳酸酯、4-8份空心玻璃微珠粉、3-9份蒙脱土、4-6份高岭土和2-8份多壁碳纳米管混合均匀，研磨过30-50目筛，加入到1-5份质量分数为86-98％的浓硫酸溶液中，于80-90℃高速搅拌2-4h，趁热过滤，洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过150-250目筛，然后加入添加4-8份硅烷偶联剂kh-550和3-5份氨基甲酸酯混合均匀，升温至75-85℃，保温5-7h，洗涤，真空干燥至恒重，研磨，过150-250目筛，冷却至室温即得到力学性能增强助剂。
[0023]
本实用新型还提出一种高硬度橡胶骨架密封件的制备方法，包括如下步骤：
[0024]
s1、将氯丁橡胶和环氧树脂混合均匀，升温至120-140℃，保温20-40min，接着于1500-2500r/min转速搅拌10-30min，冷却至室温得到基料；
[0025]
s2、将氯乙烯树脂升温至110-130℃，保温20-40min，接着加入高岭土、硬脂酸钙、乙烯-1-辛烯共聚物、纳米硫酸钡和抗氧剂混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌1-2h，然后继续升温至100-110℃，保温5-15min，接着加入氢氧化铝、氢氧化镁、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂kh-570和硬度增强助剂混合均匀，于2500-3500r/min转速搅拌5-15min，冷却至室温得到改性料；
[0026]
s3、将s1得到的基料升温至110-130℃，保温20-30min，然后加入s2得到的改性料，降温120-140℃，保温20-50min，于650-850r/min转速搅拌1-2h，然后经过成型磨具中成型冷却得到第一密封垫和第二密封垫；
[0027]
s4、在安装座的两侧分别安装第二密封垫和活塞，并在活塞内设置可沿活塞伸缩的活塞轴，第一密封垫固定在活塞轴远离活塞的一端面，将第二密封垫固定在安装座远离活塞的一端，并在安装座和第一密封垫之间设弹簧，弹簧套接活塞轴的外周，如此实现了所
述高硬度橡胶骨架密封件加工和装配。
[0028]
实施例1
[0029]
一种高硬度橡胶骨架密封件，包括安装座1，所述安装座1的一侧设有活塞6，所述活塞6远离安装座1的一侧安装有活塞轴7，所述活塞轴7远离活塞6的一端安装有第一密封垫4，所述安装座1远离活塞6的一端设有第二密封垫2，所述安装座1、活塞轴7、活塞6、第一密封垫4和第二密封垫2上均设有贯通设置的通孔8。
[0030]
在本实施例中，所述安装座1与第一密封垫4之间设有弹簧3，所述弹簧3套接在活塞轴7的外周。
[0031]
在本实施例中，所述第一密封垫4远离活塞轴7的一端设有环形密封槽5。
[0032]
在本实施例中，所述环形密封槽5的内径为3cm。
[0033]
在本实施例中，所述第一密封垫和第二密封垫的原料按重量份包括：氯乙烯树脂150份、氯丁橡胶50份、环氧树脂25份、高岭土18份、硬脂酸钙3.5份、氢氧化铝4.5份、氢氧化镁6份、硅烷偶联剂kh-570 2.5份、纳米二氧化硅3.5份、乙烯-1-辛烯共聚物6份、纳米硫酸钡15份、抗氧剂6份、硬度增强助剂30份。
[0034]
在本实施例中，所述硬度增强助剂按如下工艺进行制备：按重量份将6份马来酸酐和4.5份二氯乙烷混合均匀，超声处理1-3h，接着加入3.5份亚硫酰氯混合均匀，磁力搅拌30min，接着升温至85℃，回流25h，冷却至室温后加入2.5份2-丙烯-1-醇混合均匀，接着升温至47℃，搅拌24h，然后用丙酮洗涤2次，离心分离后，将固体于45℃干燥9h，冷却至室温得到物料a；将物料a、4份聚碳酸酯、6份空心玻璃微珠粉、6份蒙脱土、5份高岭土和5份多壁碳纳米管混合均匀，研磨过40目筛，加入到3份质量分数为92％的浓硫酸溶液中，于85℃高速搅拌3h，趁热过滤，洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过200目筛，然后加入添加6份硅烷偶联剂kh-550和4份氨基甲酸酯混合均匀，升温至80℃，保温6h，洗涤，真空干燥至恒重，研磨，过200目筛，冷却至室温即得到力学性能增强助剂。
[0035]
本实用新型还提出一种高硬度橡胶骨架密封件的制备方法，包括如下步骤：
[0036]
s1、将氯丁橡胶和环氧树脂混合均匀，升温至130℃，保温30min，接着于2000r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到基料；
[0037]
s2、将氯乙烯树脂升温至120℃，保温30min，接着加入高岭土、硬脂酸钙、乙烯-1-辛烯共聚物、纳米硫酸钡和抗氧剂混合均匀，于950r/min转速搅拌1h，然后继续升温至105℃，保温10min，接着加入氢氧化铝、氢氧化镁、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂kh-570和硬度增强助剂混合均匀，于3000r/min转速搅拌10min，冷却至室温得到改性料；
[0038]
s3、将s1得到的基料升温至120℃，保温25min，然后加入s2得到的改性料，降温130℃，保温35min，于750r/min转速搅拌1.5h，然后经过成型磨具中成型冷却得到第一密封垫和第二密封垫；
[0039]
s4、在安装座的两侧分别安装第二密封垫和活塞，并在活塞内设置可沿活塞伸缩的活塞轴，第一密封垫固定在活塞轴远离活塞的一端面，将第二密封垫固定在安装座远离活塞的一端，并在安装座和第一密封垫之间设弹簧，弹簧套接活塞轴的外周，如此实现了所述高硬度橡胶骨架密封件加工和装配。
[0040]
实施例2
[0041]
一种高硬度橡胶骨架密封件，包括安装座1，所述安装座1的一侧设有活塞6，所述
活塞6远离安装座1的一侧安装有活塞轴7，所述活塞轴7远离活塞6的一端安装有第一密封垫4，所述安装座1远离活塞6的一端设有第二密封垫2，所述安装座1、活塞轴7、活塞6、第一密封垫4和第二密封垫2上均设有贯通设置的通孔8。
[0042]
在本实施例中，所述安装座1与第一密封垫4之间设有弹簧3，所述弹簧3套接在活塞轴7的外周。
[0043]
在本实施例中，所述第一密封垫4远离活塞轴7的一端设有环形密封槽5。
[0044]
在本实施例中，所述环形密封槽5的内径为1cm。
[0045]
在本实施例中，所述第一密封垫和第二密封垫的原料按重量份包括：氯乙烯树脂100份、氯丁橡胶60份、环氧树脂20份、高岭土20份、硬脂酸钙2份、氢氧化铝6份、氢氧化镁4份、硅烷偶联剂kh-570 3.5份、纳米二氧化硅2份、乙烯-1-辛烯共聚物8份、纳米硫酸钡10份、抗氧剂9份、硬度增强助剂20份。
[0046]
在本实施例中，所述硬度增强助剂按如下工艺进行制备：按重量份将4份马来酸酐和6份二氯乙烷混合均匀，超声处理1h，接着加入5份亚硫酰氯混合均匀，磁力搅拌20min，接着升温至90℃，回流20h，冷却至室温后加入4份2-丙烯-1-醇混合均匀，接着升温至45℃，搅拌26h，然后用丙酮洗涤1次，离心分离后，将固体于50℃干燥6h，冷却至室温得到物料a；将物料a、6份聚碳酸酯、4份空心玻璃微珠粉、9份蒙脱土、4份高岭土和8份多壁碳纳米管混合均匀，研磨过30目筛，加入到5份质量分数为86％的浓硫酸溶液中，于90℃高速搅拌2h，趁热过滤，洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过250目筛，然后加入添加4份硅烷偶联剂kh-550和5份氨基甲酸酯混合均匀，升温至75℃，保温7h，洗涤，真空干燥至恒重，研磨，过150目筛，冷却至室温即得到力学性能增强助剂。
[0047]
本实用新型还提出一种高硬度橡胶骨架密封件的制备方法，包括如下步骤：
[0048]
s1、将氯丁橡胶和环氧树脂混合均匀，升温至120℃，保温40min，接着于1500r/min转速搅拌30min，冷却至室温得到基料；
[0049]
s2、将氯乙烯树脂升温至110℃，保温40min，接着加入高岭土、硬脂酸钙、乙烯-1-辛烯共聚物、纳米硫酸钡和抗氧剂混合均匀，于850r/min转速搅拌2h，然后继续升温至100℃，保温15min，接着加入氢氧化铝、氢氧化镁、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂kh-570和硬度增强助剂混合均匀，于2500r/min转速搅拌15min，冷却至室温得到改性料；
[0050]
s3、将s1得到的基料升温至110℃，保温30min，然后加入s2得到的改性料，降温120℃，保温50min，于650r/min转速搅拌2h，然后经过成型磨具中成型冷却得到第一密封垫和第二密封垫；
[0051]
s4、在安装座的两侧分别安装第二密封垫和活塞，并在活塞内设置可沿活塞伸缩的活塞轴，第一密封垫固定在活塞轴远离活塞的一端面，将第二密封垫固定在安装座远离活塞的一端，并在安装座和第一密封垫之间设弹簧，弹簧套接活塞轴的外周，如此实现了所述高硬度橡胶骨架密封件加工和装配。
[0052]
实施例3
[0053]
一种高硬度橡胶骨架密封件，包括安装座1，所述安装座1的一侧设有活塞6，所述活塞6远离安装座1的一侧安装有活塞轴7，所述活塞轴7远离活塞6的一端安装有第一密封垫4，所述安装座1远离活塞6的一端设有第二密封垫2，所述安装座1、活塞轴7、活塞6、第一密封垫4和第二密封垫2上均设有贯通设置的通孔8。
[0054]
在本实施例中，所述安装座1与第一密封垫4之间设有弹簧3，所述弹簧3套接在活塞轴7的外周。
[0055]
在本实施例中，所述第一密封垫4远离活塞轴7的一端设有环形密封槽5。
[0056]
在本实施例中，所述环形密封槽5的内径为5cm。
[0057]
在本实施例中，所述第一密封垫和第二密封垫的原料按重量份包括：氯乙烯树脂200份、氯丁橡胶40份、环氧树脂30份、高岭土15份、硬脂酸钙5份、氢氧化铝3份、氢氧化镁8份、硅烷偶联剂kh-570 1.5份、纳米二氧化硅5份、乙烯-1-辛烯共聚物4份、纳米硫酸钡20份、抗氧剂3份、硬度增强助剂40份。
[0058]
在本实施例中，所述硬度增强助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份马来酸酐和3份二氯乙烷混合均匀，超声处理3h，接着加入2份亚硫酰氯混合均匀，磁力搅拌40min，接着升温至80℃，回流30h，冷却至室温后加入1份2-丙烯-1-醇混合均匀，接着升温至55℃，搅拌22h，然后用丙酮洗涤4次，离心分离后，将固体于40℃干燥12h，冷却至室温得到物料a；将物料a、2份聚碳酸酯、8份空心玻璃微珠粉、3份蒙脱土、6份高岭土和2份多壁碳纳米管混合均匀，研磨过50目筛，加入到1份质量分数为98％的浓硫酸溶液中，于80℃高速搅拌4h，趁热过滤，洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过150目筛，然后加入添加8份硅烷偶联剂kh-550和3份氨基甲酸酯混合均匀，升温至85℃，保温5h，洗涤，真空干燥至恒重，研磨，过250目筛，冷却至室温即得到力学性能增强助剂。
[0059]
本实用新型还提出一种高硬度橡胶骨架密封件的制备方法，包括如下步骤：
[0060]
s1、将氯丁橡胶和环氧树脂混合均匀，升温至140℃，保温20min，接着于2500r/min转速搅拌10min，冷却至室温得到基料；
[0061]
s2、将氯乙烯树脂升温至130℃，保温20min，接着加入高岭土、硬脂酸钙、乙烯-1-辛烯共聚物、纳米硫酸钡和抗氧剂混合均匀，于1050r/min转速搅拌1h，然后继续升温至110℃，保温5min，接着加入氢氧化铝、氢氧化镁、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂kh-570和硬度增强助剂混合均匀，于3500r/min转速搅拌5min，冷却至室温得到改性料；
[0062]
s3、将s1得到的基料升温至130℃，保温20min，然后加入s2得到的改性料，降温140℃，保温20min，于850r/min转速搅拌1h，然后经过成型磨具中成型冷却得到第一密封垫和第二密封垫；
[0063]
s4、在安装座的两侧分别安装第二密封垫和活塞，并在活塞内设置可沿活塞伸缩的活塞轴，第一密封垫固定在活塞轴远离活塞的一端面，将第二密封垫固定在安装座远离活塞的一端，并在安装座和第一密封垫之间设弹簧，弹簧套接活塞轴的外周，如此实现了所述高硬度橡胶骨架密封件加工和装配。
[0064]
可以理解的，m还可以为1.5cm，2cm，2.5cm，3.5cm，4cm，4.5cm等。
[0065]
对比例1
[0066]
采用中国专利文献“一种含骨架橡胶密封件的制备方法(申请号：201810413584.3)”实施例的工艺制备的橡胶骨架密封件。
[0067]
对实施例1-3和对比例1制得的产品进行力学性能测试，结果如下表1所示。
[0068]
表1：
[0069]
[0070][0071]
由上表可知：在安装座的两侧分别安装第二密封垫和活塞，并在活塞内设置可沿活塞伸缩的活塞轴，第一密封垫固定在活塞轴远离活塞的一端面，将第二密封垫固定在安装座远离活塞的一端，并在安装座和第一密封垫之间设弹簧，弹簧套接活塞轴的外周，利用环形密封槽提高第一密封垫的密封性能，另外，利用弹簧的弹性恢复力，提高了第一密封垫和第二密度垫均可以实现对衔接部位的挤压，如此有效提高了密封件的密封效果。
[0072]
另外，第一密封垫和第二密封垫均采用特殊的原料制备而成，具体为：配合氯乙烯树脂添加了氯丁橡胶和环氧树脂，将氯丁橡胶和环氧树脂的耐热性、耐臭氧性、耐天候老化性引入氯乙烯树脂且不影响氯乙烯树脂原有的性能，改善了橡胶骨架密封件的耐热性、耐臭氧性和耐天候老化性；添加的硬度增强助剂在改性氯乙烯树脂中分散性好，硬度增强助剂起到应力集中的作用，与高岭土配合使用提高了橡胶骨架密封件的强度，硬度增强助剂可以起到交联点的作用，在受到外力作用时，可以辐射能量和吸收外来能量，同时由于分布均匀的粒子可以与氯乙烯树脂分子链一起运动，从而可以使橡胶骨架密封件的拉伸性能有所增强，纳米二氧化硅中，纳米二氧化硅本身介电常数比较大，填入到氯乙烯树脂中后会在表面形成二氧化硅层，起到很好的介电效果，使改性氯乙烯树脂的场强击穿强度得到明显的增强，添加纳米二氧化硅，氯乙烯树脂的结晶性得到了提高，纳米二氧化硅促进了氯乙烯树脂结晶作用，发生异相成核，改变了氯乙烯树脂的晶型，提高了其力学性能和热学性能；添加了硅烷偶联剂kh-570与硬度增强助剂和高岭土配合使用，提高了各原料之间的相容性，提高了橡胶骨架密封件的综合性能。
[0073]
其中添加的硬度增强助剂通过将马来酸酐和二氯乙烷混合均匀，超声处理，接着加入亚硫酰氯混合均匀，磁力搅拌，接着升温，回流，冷却至室温后加入2-丙烯-1-醇混合均匀，接着升温，搅拌，然后用丙酮洗涤，离心分离后，将固体干燥，冷却至室温得到物料a；将物料a、聚碳酸酯、空心玻璃微珠粉、蒙脱土、高岭土和多壁碳纳米管混合均匀，研磨过筛，加入到浓硫酸溶液中，高速搅拌，趁热过滤，洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过筛，然后加入添加硅烷偶联剂kh-550和氨基甲酸酯混合均匀，升温，保温，洗涤，真空干燥至恒重，研磨，过筛，冷却至室温得到，利用了马来酸酐的不饱和键，在二氯乙烷和亚硫酰氯的作用下引入氯键，利用聚碳酸酯、空心玻璃微珠粉、蒙脱土、高岭土和多壁碳纳米管表面的羟基以及其优异的力学性能，在硅烷偶联剂kh-550的作用下，实现与氨基甲酸酯结合，运用到本实用新型的橡胶骨架密封件中第一密封垫和第二密封垫的制备中，与氯乙烯树脂结合，实现了对本实用新型的第一密封垫和第二密封垫力学性能的补强改性，进一步提高了本实用新型橡胶骨架密封件的力学性能。
[0074]
以上内容不能认定本实用新型具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

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