技术领域
本发明属于橡胶复合材料加工领域,特别涉及一种耐制冷剂无石棉密封板 材及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的飞速发展,从80年代末(即1988年)开始,制冷压缩机工 业在我国得到了很好的发展机遇。先后出现了春兰、华意、扎努西、杭丽等大 型民用制冷压缩机厂,传统生产工业制冷压缩机的厂家,如沈阳一冷、大连冷 冻机、上海开利、泰州商机等制冷企业也得到了飞速发展。近几年随着我国汽 车工业的发展,车用制冷压缩机的生产也全面展开。无论是工业制冷压缩机还 是民用制冷压缩机,其制冷工质均为氟里昂、氨。由于蒙特利尔议定书的生效, 原用量最大的制冷剂氟里昂R12被禁用,需要采用新的对大气臭氧层无破坏作 用的制冷工质,如新的制冷工质R134a、R407a、R407b、R407c以及对大气臭 氧层破坏程度较轻的R22等制冷工质。
目前,国内生产的半封闭工业用制冷压缩机,无论是风冷式,还是水冷式, 均采用R22和R134a作制冷剂,从经济性方面考虑,采用R22制冷剂的居多。 车用制冷剂则已经从R12转换到R134a上。由于制冷压缩机所采用的制冷工 质不同,与之相配合使用的静密封垫片材料在技术要求上也就有别于一般的静 密封垫片材料。制冷压缩机用静密封材料,主要用于制冷压缩机缸口、缸El 盖、底壳等部位的密封。采用的非金属密封衬垫材料主要有石棉橡胶密封垫片 和无石棉密封垫片(板)两种材料。石棉橡胶板由于所含石棉对人体和环境的危 害性已越来越为无石棉密封材料所替代,但是由于代石棉纤维的差异以及制冷 剂品质的变化,目前的无石棉密封材料在对现有制冷剂的密封上普遍存在机械 力学性能差,密封效果不理想的缺点,研制开发具有优异制冷剂密封性能和较 好机械力学性能的无石棉密封材料已成为提高制冷剂密封技术的一个发展方 向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐制冷剂无石棉密封板材及其制备方法,以解 决现有技术中存在的上述问题。
为实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种耐制冷剂无石棉密封板材,包括按重量分数计的如下组分:
橡胶组分:15~25%;
纤维组分:15~17%;
填料组分:58~70%;
其中,所述橡胶组分包括:氢化丁腈橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡 胶;所述纤维组分包括:陶瓷纤维、碳纤维和芳纶纤维;所述填料组分包括: 白炭黑、硫酸钡、高岭土、硅灰石、云母粉。
作为优选方案,所述橡胶组分中各原料的重量百分数为:
氢化丁腈橡胶:45~55%;
氯醇橡胶:25~35%;
丁腈橡胶:5~15%;
氯丁橡胶:5~15%。
作为优选方案,所述纤维组分中各原料的重量百分数为:
芳纶纤维:50~100%;
碳纤维:0~40%;
陶瓷纤维:0~50%。
作为优选方案,所述填料组分中各原料的重量百分数为:
白炭黑:3~17%;
硫酸钡:55~65%;
高岭土:2~18%;
硅灰石:5~15%;
云母粉:4~16%。
作为优选方案,所述纤维组分中,各纤维原料的长度均为0.8~1.2mm。
作为优选方案,所述填料组分中,硫酸钡的粒径不低于1250目,高岭土 的粒径不低于2200目,硅灰石的粒径不低于600目,所述云母粉的粒径不低 于200目。
作为优选方案,所述橡胶组分的制备方法是将氢化丁腈橡胶、氯醇橡胶、 丁腈橡胶和氯丁橡胶混合,在不高于65℃的条件下进行薄通后出料备用。
作为优选方案,所述的薄通的次数不超过3次。
一种如本发明所述的耐制冷剂无石棉密封板材的制备方法,其包括如下步 骤:
将橡胶组分在有机溶剂中浸泡使其发生溶胀;
取出,与纤维组分和填料组分混合,在不高于65℃的条件下进行开松搅拌, 然后在双辊压延机上辊压成型得到所述耐制冷剂无石棉密封板材。
本发明的有益效果在于,本密封板材不含石棉成分,对环境和人体友好, 具有优异的制冷剂密封性能,较高的拉伸强度和压缩回弹性能等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述,但本发明的保护范围不仅局限于 实施例。
实施例1一种耐制冷剂无石棉密封板材的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一、将45kg氢化丁腈橡胶、35kg氯醇橡胶、15kg丁腈橡胶和5kg氯 丁橡胶一起投入开炼机中,在不超过65℃的温度下薄通两次后得到橡胶组分, 出料备用;将30kg陶瓷纤维、20kg碳纤维和50kg芳纶纤维混合均匀后得到纤 维组分,出料备用;将3kg白炭黑、65kg硫酸钡、18kg高岭土、5kg硅灰石和 15kg云母粉混合均匀后得到填料组分,出料备用。本实施例中的各种纤维的长 度均为0.8~1.5mm。本实施例中的各种纤维的长度均为0.8~1.5mm;硫酸钡的 粒径不低于1250目,高岭土的粒径不低于2200目,硅灰石的粒径不低于600 目,云母粉的粒径不低于200目。
步骤二、将15kg橡胶组分投入甲苯中浸泡一周,使橡胶料发生溶胀后取 出,与17kg纤维组分和68kg填料组分一起投入开松机中,在不高于65℃的温 度下开松搅拌45min,得到混合颗粒,然后将所述颗粒投入双辊压延机中,于 115℃下进行辊压成型,得到本发明所述的耐制冷剂无石棉密封板材。
实施例2一种耐制冷剂无石棉密封板材的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一、将55kg氢化丁腈橡胶、25kg氯醇橡胶、5kg丁腈橡胶和15kg氯 丁橡胶一起投入开炼机中,在不超过65℃的温度下薄通三遍后得到橡胶组分, 出料备用;将17kg白炭黑、55kg硫酸钡、2kg高岭土、15kg硅灰石和11kg 云母粉混合均匀后得到填料组分,出料备用。本实施例中的各种纤维的长度均 为0.8~1.5mm;硫酸钡的粒径不低于1250目,高岭土的粒径不低于2200目, 硅灰石的粒径不低于600目,云母粉的粒径不低于200目。
步骤二、将25kg橡胶组分投入甲苯中浸泡一周,使橡胶料发生溶胀后取 出,与15kg芳纶纤维组分和60kg填料组分一起投入开松机中,在不高于65 ℃的温度下开松搅拌60min,得到混合颗粒,然后将所述颗粒投入双辊压延机 中,于120℃下进行辊压成型,得到本发明所述的耐制冷剂无石棉密封板材。
实施例3一种耐制冷剂无石棉密封板材的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一、将50kg氢化丁腈橡胶、30kg氯醇橡胶、10kg丁腈橡胶和10kg 氯丁橡胶一起投入开炼机中,在不超过65℃的温度下薄通两遍后得到橡胶组 分,出料备用;将20kg陶瓷纤维、20kg碳纤维和60kg芳纶纤维混合均匀后得 到纤维组分,出料备用;将10kg白炭黑、60kg硫酸钡、10kg高岭土、10kg 硅灰石和10kg云母粉混合均匀后得到填料组分,出料备用。本实施例中硫酸 钡的粒径不低于1250目,高岭土的粒径不低于2200目,硅灰石的粒径不低于 600目,云母粉的粒径不低于200目。
步骤二、将20kg橡胶组分投入甲苯中浸泡一周,使橡胶料发生溶胀后取 出,与17kg纤维组分和63kg填料组分一起投入开松机中,在不高于65℃的温 度下开松搅拌60min,得到混合颗粒,然后将所述颗粒投入双辊压延机中,于 120℃下进行辊压成型,得到本发明所述的耐制冷剂无石棉密封板材。
实施例4一种耐制冷剂无石棉密封板材的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一、将45kg氢化丁腈橡胶、35kg氯醇橡胶、15kg丁腈橡胶和5kg氯 丁橡胶一起投入开炼机中,在不超过65℃的温度下薄通两遍后得到橡胶组分, 出料备用;将30kg陶瓷纤维和70kg芳纶纤维混合均匀后得到纤维组分,出料 备用;将3kg白炭黑、65kg硫酸钡、11kg高岭土、5kg硅灰石和16kg云母粉 混合均匀后得到填料组分,出料备用。
步骤二、将25kg橡胶组分投入甲苯中浸泡一周,使橡胶料发生溶胀后取 出,与17kg纤维组分和58kg填料组分一起投入开松机中,在不高于65℃的温 度下开松搅拌50min,得到混合颗粒,然后将所述颗粒投入双辊压延机上,在 120℃下进行辊压成型,得到本发明所述的耐制冷剂无石棉密封板材。
本实施例制备的耐制冷剂无石棉密封板材的性能检测数据如表1和表2所 示。
表1本发明产品在R401a制冷剂条件下的性能检测结果
表2本发明产品在R134a制冷剂条件下的性能检测结果
注:R401a为二氟一氯甲烷、1,1-二氟乙烷和1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷的 混合制冷剂;R134a为四氟乙烷制冷剂。
实施例5一种耐制冷剂无石棉密封板材的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一、将45kg氢化丁腈橡胶、35kg氯醇橡胶、15kg丁腈橡胶和5kg氯 丁橡胶一起投入开炼机中,在不超过65℃的温度下薄通三遍后得到橡胶组分, 出料备用;将20kg碳纤维和80kg芳纶纤维混合均匀后得到纤维组分,出料备 用;将8kg白炭黑、65kg硫酸钡、18kg高岭土、5kg硅灰石和4kg云母粉混合 均匀后得到填料组分,出料备用。本实施例中的各种纤维的长度均为 0.8~1.5mm;硫酸钡的粒径不低于1250目,高岭土的粒径不低于2200目,硅 灰石的粒径不低于600目,云母粉的粒径不低于200目。
步骤二、将15kg橡胶组分投入甲苯中浸泡一周,使橡胶料发生溶胀后取 出,与15kg纤维组分和70kg填料组分一起投入开松机中,在不高于65℃的温 度下开松搅拌55min,得到混合颗粒,然后将所述颗粒投入双辊压延机中,于 120℃下进行辊压成型,得到本发明所述的耐制冷剂无石棉密封板材。
综上,本发明的有益效果在于,本密封板材不含石棉成分,对环境和人体 友好,具有优异的制冷剂密封性能,较高的拉伸强度和压缩回弹性能等。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描 述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行 了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明 进行修改或等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改 进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。