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《西北大学》 2019年
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环保绝缘气体密封材料的配方开发及工艺验证

王小安  
【摘要】:本文旨在开发一种用于电力行业环保绝缘气体密封材料的配方及密封产品的批量生产工艺。采用溴化丁基橡胶2244为基体材料,克服丁基橡胶固有的低回弹性能,开发出一种物理机械性能优良、低压缩永久变形、耐高低温的橡胶密封材料配方,通过20 kg级配方放大试验,验证和开发出丁基橡胶O-ring的批量生产工艺,制备基本性能达到项目指标要求的材料配方及加工工艺。研究的主要内容如下:首先采用丁基橡胶268、溴化丁基橡胶2244和氯化丁基橡胶1068为基体材料,研究了生胶及硫化胶的性能,综合考虑胶料性能及实际生产效率,采用硫化速度最快的溴化丁基橡胶2244为基体材料研究丁基橡胶的炭黑补强体系、增塑体系、硫化体系,验证了丁基橡胶不同配合体系与胶料性能的关系,筛选出3组压缩永久变形较低的配方,确定硫化体系是制备低压缩永久变形丁基橡胶密封件配方的核心因素,确定采用促进剂TMTD和MTT作为溴化丁基橡胶2244的硫化体系。通过配方和硫化工艺的优化试验,表明无机填料氧化铝、轻质碳酸钙、滑石粉对硫化胶的物理机械性能和压缩永久变形性能有不利影响,确定采用一段硫化和二段硫化并用的工艺制备低压缩永久变形丁基橡胶密封件。最终采用最优配方开展中试放大试验和密封件产品的批量试产工艺的开发,证明20 kg级放大试验胶料性能稳定,混炼工艺是影响胶料后续加工成型的关键因素,一段硫化和二段硫化工艺对产品的压缩永久变形性能影响显著,批量试产采用的冷冻修边工艺对胶料性能无影响,硫化时间、硫化温度和硫化压力对胶料收缩率有重大影响。最终的产品经第三方检验,达到项目要求的技术指标。
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