一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺

摘要

本发明公开了一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，包括以下步骤：一、制备橡胶包覆的棒材，橡胶包覆的棒材由棒芯和包覆于棒芯上的橡胶包覆层组成，棒芯的材质为相变材料；二、将棒芯两端均掏除一部分后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品；三、将半成品置于间接式硫化罐中硫化，得到空芯橡胶制品。本发明以相变材料为棒芯制备橡胶包覆的棒材，在成型过程中相变材料棒芯可以稳定支撑橡胶包覆层，保证了成型的橡胶制品的几何尺寸，硫化过程中相变材料棒芯在高温下转化为液体排出，从而实现了空芯橡胶制品的一次性挤出成型硫化，制备的空芯橡胶制品外形几何尺寸符合要求，壁厚均匀，同时消除了模压拼接方法带来的充气后破损的隐患。

权利要求

1.一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备橡胶包覆的棒材；所述橡胶包覆的棒材由棒芯(1)和包覆于棒芯(1)上的橡胶包覆层(2)组成，所述棒芯(1)的材质为相变材料；所述相变材料为不含硫和氯的相变材料，相变材料在室温下为固态，相变材料的相变温度为120℃～150℃；

步骤二、将步骤一中所述橡胶包覆的棒材的棒芯(1)两端均掏除一部分后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品；

步骤三、将步骤二中所述半成品置于间接式硫化罐中硫化，硫化过程中包覆在橡胶包覆层(2)内的棒芯(1)液化并从气嘴排出，得到空芯橡胶制品。

2.根据权利要求1所述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中采用包覆挤出工艺制备橡胶包覆的棒材。

3.根据权利要求1所述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中所述橡胶为三元乙丙橡胶。

4.根据权利要求1所述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中所述相变材料由以下重量百分比的原料组成：三氧化二硼5％～8％，氢氧化铝18％～

22％，硝酸钠15％～20％，固体石蜡25％～35％，二氧化硅2％～4％，滑石粉3％～7％，松香

5％～7％，液体古马隆3％～5％，硬脂酸1％～3％，碳酸钙5％～8％。

5.根据权利要求4所述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，所述相变材料由以下重量百分比的原料组成：三氧化二硼7％，氢氧化铝20％，硝酸钠17％，固体石蜡30％，二氧化硅3％，滑石粉5％，松香6％，液体古马隆4％，硬脂酸2％，碳酸钙6％。

6.根据权利要求1所述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤三中所述硫化的温度为151℃～170℃，硫化的时间为2h～3h。

说明书

一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺

技术领域

[0001] 本发明属于核岛密封技术领域，具体涉及一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺。

背景技术

[0002] 核电站内设有核岛换料池、乏燃料池以及水池若干，反应堆水池与其他水池之间用水闸门隔离。核电站内的水闸门高约10米，由于对水闸门密封能力的要求，门体与嵌于水池门框间隙的公差要求很高，水闸门的密封能力与密封圈的性能有关，常用作密封圈的是空芯橡胶制品，空芯橡胶制品充气时能有效膨胀填满间隙，从而起到密封的作用。

[0003] 但由于空芯橡胶制品大部分长度在20米左右，为了保证产品的一致性与断面公差，部分企业用模压的方法进行分段拼接。该方法保证了外形尺寸，但由于拼接会造成拼接处充气后破损及凸凹缺陷。为了消除拼接带来的质量隐患，部分企业用挤出或其它方法进行硫化，但是由于无稳定支撑件，挤出制成的空芯橡胶制品外形几何尺寸公差偏大，导致产品外形几何尺寸大小不一，产品薄厚不均，最终影响空芯橡胶制品充气后的密封稳定性。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺。该工艺以相变材料为棒芯制备橡胶包覆的棒材，在成型过程中相变材料棒芯可以稳定支撑橡胶包覆层，保证了成型的橡胶制品的几何尺寸，然后对橡胶包覆的棒材进行硫化，硫化过程中相变材料棒芯在高温下转化为液体排出，从而实现了空芯橡胶制品的一次性挤出成型硫化。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

[0006] 步骤一、制备橡胶包覆的棒材；所述橡胶包覆的棒材由棒芯和包覆于棒芯上的橡胶包覆层组成，所述棒芯的材质为相变材料；

[0007] 步骤二、将步骤一中所述橡胶包覆的棒材的棒芯两端均掏除一部分后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品；

[0008] 步骤三、将步骤二中所述半成品置于间接式硫化罐中硫化，硫化过程中包覆在橡胶包覆层内的棒芯液化并从气嘴排出，得到空芯橡胶制品。

[0009] 上述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中采用包覆挤出工艺制备橡胶包覆的棒材。

[0010] 上述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中所述橡胶为三元乙丙橡胶。

[0011] 上述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中所述相变材料为不含硫和氯的相变材料，相变材料在室温下为固态，相变材料的相变温度为120℃～150℃。

[0012] 上述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤一中所述相变材料由以下重量百分比的原料组成：三氧化二硼5％～8％，氢氧化铝18％～22％，硝酸钠15％～20％，固体石蜡25％～35％，二氧化硅2％～4％，滑石粉3％～7％，松香5％～7％，液体古马隆3％～5％，硬脂酸1％～3％，碳酸钙5％～8％。

[0013] 上述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，所述相变材料由以下重量百分比的原料组成：三氧化二硼7％，氢氧化铝20％，硝酸钠17％，固体石蜡30％，二氧化硅3％，滑石粉5％，松香6％，液体古马隆4％，硬脂酸2％，碳酸钙6％。

[0014] 上述的一种空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺，其特征在于，步骤三中所述硫化的温度为151℃～170℃，硫化的时间为2h～3h。

[0015] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0016] 1、本发明以相变材料为棒芯制备橡胶包覆的棒材，在成型过程中相变材料棒芯可以稳定支撑橡胶包覆层，保证了成型的橡胶制品的几何尺寸，然后对橡胶包覆的棒材进行硫化，硫化过程中相变材料棒芯在高温下转化为液体排出，从而实现了空芯橡胶制品的一次性挤出成型硫化。

[0017] 2、本发明硫化前在橡胶包覆的棒材两端用混炼胶封堵并安装气嘴，硫化后即可得到成品空芯橡胶制品，不需要再对橡胶制品进行二次封堵，避免了模压封堵对橡胶制品的二次伤害。

[0018] 3、采用本发明的工艺制备的空芯橡胶制品外形几何尺寸符合要求，壁厚均匀，同时消除了模压拼接方法带来的充气后破损的隐患。

[0019] 下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0020] 图1为本发明橡胶包覆的棒材的结构示意图。

[0021] 附图标记说明：

[0022] 1—棒芯；       2—橡胶包覆层。

具体实施方式

[0023] 实施例1

[0024] 本实施例的空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺包括以下步骤：

[0025] 步骤一、采用包覆挤出工艺制备橡胶包覆的棒材；如图1所示，所述橡胶包覆的棒材由棒芯1和包覆于棒芯1上的橡胶包覆层2组成，所述棒芯1的材质为相变材料，由以下重量百分比的原料混合均匀制成：三氧化二硼7％，氢氧化铝20％，硝酸钠17％，固体石蜡30％，二氧化硅3％，滑石粉5％，松香6％，液体古马隆4％，硬脂酸2％，碳酸钙6％，该相变材料在室温下为固态，相变温度为120℃；所述橡胶为三元乙丙橡胶；

[0026] 步骤二、将步骤一中所述橡胶包覆的棒材的棒芯1两端均掏除一部分(掏除长度约100mm～200mm)后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品(为牢固起见，可采用金属把端部橡胶包覆层和混炼胶固定牢固)；

[0027] 步骤三、将步骤二中所述半成品置于间接式硫化罐中硫化，硫化过程中包覆在橡胶包覆层2内的棒芯1液化并从气嘴排出，得到空芯橡胶制品；所述硫化的温度为160℃，硫化的时间为2h。

[0028] 本实施例采用的相变材料也可由其他不含硫和氯，且室温下为固态，相变温度为120℃～150℃的相变材料替换。

[0029] 本实施例制备的空芯橡胶制品外形几何尺寸符合要求，壁厚均匀，可用于核电站核岛换料池、乏燃料池水闸门的充气密封，确保了核电站充气产品的密封性能与高度安全系数，避免了模压拼接方法带来的充气后破损的隐患。

[0030] 实施例2

[0031] 本实施例的空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺包括以下步骤：

[0032] 步骤一、采用包覆挤出工艺制备橡胶包覆的棒材；如图1所示，所述橡胶包覆的棒材由棒芯1和包覆于棒芯1上的橡胶包覆层2组成，所述棒芯1的材质为相变材料，由以下重量百分比的原料混合均匀制成：三氧化二硼5％，氢氧化铝22％，硝酸钠15％，固体石蜡35％，二氧化硅2％，滑石粉3％，松香5％，液体古马隆4％，硬脂酸1％，碳酸钙8％，该相变材料在室温下为固态，相变温度为150℃；所述橡胶为三元乙丙橡胶；

[0033] 步骤二、将步骤一中所述橡胶包覆的棒材的棒芯1两端均掏除一部分(掏除长度约100mm～200mm)后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品(为牢固起见，可采用金属把端部橡胶包覆层和混炼胶固定牢固)；

[0034] 步骤三、将步骤二中所述半成品置于间接式硫化罐中硫化，硫化过程中包覆在橡胶包覆层2内的棒芯1液化并从气嘴排出，得到空芯橡胶制品；所述硫化的温度为170℃，硫化的时间为3h。

[0035] 本实施例采用的相变材料也可由其他不含硫和氯，且室温下为固态，相变温度为120℃～150℃的相变材料替换。

[0036] 本实施例制备的空芯橡胶制品外形几何尺寸符合要求，壁厚均匀，可用于核电站核岛换料池、乏燃料池水闸门的充气密封，确保了核电站充气产品的密封性能与高度安全系数，避免了模压拼接方法带来的充气后破损的隐患。

[0037] 实施例3

[0038] 本实施例的空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺包括以下步骤：

[0039] 步骤一、采用包覆挤出工艺制备橡胶包覆的棒材；如图1所示，所述橡胶包覆的棒材由棒芯1和包覆于棒芯1上的橡胶包覆层2组成，所述棒芯1的材质为相变材料，由以下重量百分比的原料混合均匀制成：三氧化二硼8％，氢氧化铝18％，硝酸钠20％，固体石蜡25％，二氧化硅4％，滑石粉7％，松香7％，液体古马隆3％，硬脂酸3％，碳酸钙5％，该相变材料在室温下为固态，相变温度为135℃；所述橡胶为三元乙丙橡胶；

[0040] 步骤二、将步骤一中所述橡胶包覆的棒材的棒芯1两端均掏除一部分(掏除长度约100mm～200mm)后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品(为牢固起见，可采用金属把端部橡胶包覆层和混炼胶固定牢固)；

[0041] 步骤三、将步骤二中所述半成品置于间接式硫化罐中硫化，硫化过程中包覆在橡胶包覆层2内的棒芯1液化并从气嘴排出，得到空芯橡胶制品；所述硫化的温度为151℃，硫化的时间为3h。

[0042] 本实施例采用的相变材料也可由其他不含硫和氯，且室温下为固态，相变温度为120℃～150℃的相变材料替换。

[0043] 本实施例制备的空芯橡胶制品外形几何尺寸符合要求，壁厚均匀，可用于核电站核岛换料池、乏燃料池水闸门的充气密封，确保了核电站充气产品的密封性能与高度安全系数，避免了模压拼接方法带来的充气后破损的隐患。

[0044] 实施例4

[0045] 本实施例的空芯橡胶制品的一次性成型硫化工艺包括以下步骤：

[0046] 步骤一、采用包覆挤出工艺制备橡胶包覆的棒材；如图1所示，所述橡胶包覆的棒材由棒芯1和包覆于棒芯1上的橡胶包覆层2组成，所述棒芯1的材质为相变材料，由以下重量百分比的原料混合均匀制成：三氧化二硼8％，氢氧化铝18％，硝酸钠20％，固体石蜡27％，二氧化硅3％，滑石粉6％，松香6％，液体古马隆5％，硬脂酸2％，碳酸钙5％，该相变材料在室温下为固态，相变温度为126℃；所述橡胶为三元乙丙橡胶；

[0047] 步骤二、将步骤一中所述橡胶包覆的棒材的棒芯1两端均掏除一部分(掏除长度约100mm～200mm)后用混炼胶填充，并在混炼胶中嵌入气嘴，得到半成品(为牢固起见，可采用金属把端部橡胶包覆层和混炼胶固定牢固)；

[0048] 步骤三、将步骤二中所述半成品置于间接式硫化罐中硫化，硫化过程中包覆在橡胶包覆层2内的棒芯1液化并从气嘴排出，得到空芯橡胶制品；所述硫化的温度为160℃，硫化的时间为2.5h。

[0049] 本实施例采用的相变材料也可由其他不含硫和氯，且室温下为固态，相变温度为120℃～150℃的相变材料替换。

[0050] 本实施例制备的空芯橡胶制品外形几何尺寸符合要求，壁厚均匀，可用于核电站核岛换料池、乏燃料池水闸门的充气密封，确保了核电站充气产品的密封性能与高度安全系数，避免了模压拼接方法带来的充气后破损的隐患。

[0051] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。