CN101948600A - 汽车张紧轮轴承密封圈用acm混炼胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料技术领域，涉及一种汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶及其制备方法。它解决了现有技术成本高，性能不够理想等不足。它包括下述重量份数的组分：ACM原胶为100重量份；炭黑330或炭黑550为80～90重量份；氧化锌为1～2重量份；硬脂酸为1～2重量份；分散剂WB212为1.5～2重量份；防老剂445为1.5～2重量份；内脱模剂SC617为1.5～2重量份；内脱模剂WS180为1.5～2重量份；促进剂NS为2.5～3.5重量份；促进剂SK为0.5～1重量份；硫磺S-80为0.3～0.6重量份；防焦剂PV1为0.1～0.2重量份。通过备料、密炼、冷却和开炼制备步骤制得，具有低成本高性能的优点。

Description

汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，涉及汽车张紧轮轴承密封圈用材料，尤其是涉及一种汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶及其制备方法。
背景技术
汽车产业的发展直接带动了全球橡胶产业的发展，特别是汽车轮胎用的天然橡胶及用于汽车其它部位的特种橡胶，如氟橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、丁腈胶(NBR)等。氟橡胶(FKM)是近年来汽车用特种橡胶中用量增长最快的胶种之一，全世界产量的60％氟橡胶用于汽车制品，氟橡胶与NBR、ACM比具有优异的耐高温性能(200℃)、耐各种新型燃油和燃油添加剂性能及形状稳定性。但其价格却是NBR的10倍，是ACM橡胶价格的3倍。丁腈胶(NBR)具有优良的耐油性，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有的耐磨性和气密性。丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂，且耐高温性能不及ACM和FKM。丙烯酸酯橡胶被称作为“汽车用胶“，是制造高温下使用的橡胶油封、O型圈，垫片和胶管的适用材料，是汽车工业中的重要材料。相比目前ACM因具有优异的耐油、耐热(150℃～175℃)、耐臭氧、耐屈挠、耐日光老化、气密性良好、抗紫外线等性能，且价格比FKM低，性能比NBR优，从60年代末期随着高速汽车的发展而在美国、日本等先进工业国家获得了较为广泛的应用。
由于汽车速度提高导致发动机室温升高，汽车配件的环境温度通常要达到150℃以上，另外，无铅含醇燃料和无氟冷冻剂的使用，对汽车配件的耐油性和耐化学药品性提出了更高要求。因此，以前用丁腈胶和氯丁橡胶制备的传统配件已不能适应现代汽车的要求。为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种制备乙烯丙烯酸酯(AEM)弹性体或聚丙烯酸酯(ACM)弹性体的改进方法[申请号：CN03809691.9]，其中1，6-己二胺(HMDA)水溶液而不是1，6-己二胺氨基甲酸盐(HMDAC)用作硫化剂。在水存在下，HMDA与衍生自1，4-丁烯二酸单烷基酯的硫化部位单体反应，产生(即在加压硫化和任何第二段热硫化之后)性能基本不可区别于使用HMDAC作为硫化剂生产的弹性体的交联弹性体。HMDA的水溶液可以直接共混入配混物或它可以在共混之前沉积在添加剂如二氧化硅或炭黑上。
上述方案虽然在一定程度上提高了性能，但是仍然存在着生产成本较高，原料成分配伍不够合理，加工制造难度大，性能不够理想等技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种组分配伍合理，具有低成本高性能特点的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶。
本发明的另一目的是提供一种易于实施，工艺步骤简单，产品性能稳定的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶，其特征在于，本ACM混炼胶包括下述重量份数的组分：
ACM原胶                 100重量份；
炭黑330或炭黑550        80～90重量份；
氧化锌                  1～2重量份；
硬脂酸                  1～2重量份；
分散剂WB212             1.5～2重量份；
防老剂445             1.5～2重量份；
内脱模剂SC617         1.5～2重量份；
内脱模剂WS 180        1.5～2重量份；
促进剂NS              2.5～3.5重量份；
促进剂SK              0.5～1重量份；
硫磺S-80              0.3～0.6重量份；
防焦剂PV 1            0.1～0.2重量份。
在上述的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶中，本ACM混炼胶的优化组分为：
ACM原胶             100重量份；
炭黑330或炭黑550    85重量份；
氧化锌              1.5重量份；
硬脂酸              1.5重量份；
分散剂WB212         1.75重量份；
防老剂445           1.75重量份；
内脱模剂SC617       1.75重量份；
内脱模剂WS 180      1.75重量份；
促进剂NS            3.0重量份；
促进剂SK            0.75重量份；
硫磺S-80            0.45重量份；
防焦剂PV 1          0.15重量份。
上述组份采用进口主原料与国内辅料相接合，使材料在低成本材料的基础上达到高性能要求。具有耐高温(150℃)，耐老化、耐油性能好的特点。克服了NBR在性能上不能达到耐高温，FKM在价格上昂贵的缺点，大大提升了产品在市场上的竞争能力。
上述的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶是通过下述制备方法制得的，本制备方法包括下述步骤：
A、备料：称取100重量份的ACM原胶、80～90重量份的炭黑330或炭黑550、1～2重量份的氧化锌、1～2重量份的硬脂酸、1.5～2重量份的分散剂WB212、1.5～2重量份的防老剂445、1.5～2重量份的内脱模剂SC617、1.5～2重量份的内脱模剂WS 180、2.5～3.5重量份的促进剂NS、0.5～1重量份的促进剂SK、0.3～0.6重量份的硫磺S-80、0.1～0.2重量份的防焦剂PV 1；
B、密炼：将ACM原胶放入密炼机，密炼1～2分钟，然后将80～90重量份的炭黑330或炭黑550、1～2重量份的氧化锌、1～2重量份的硬脂酸、1.5～2重量份的分散剂WB212、1.5～2重量份的防老剂445、1.5～2重量份的内脱模剂SC617、1.5～2重量份的内脱模剂WS 180、0.05～0.1重量份的防焦剂PV1放入所述的密炼机，进行混炼，混炼时间为12～15分钟，混炼温度不超过120℃：
C、冷却：将密炼后的料在空气中自然冷却至常温，并停放22～26小时，以促进混合料内部材料的均匀；
D、开炼：将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼，然后再加入2.5～3.5重量份的促进剂NS、0.5～1重量份的促进剂SK、0.3～0.6重量份的硫磺S-80、0.1～0.2重量份的防焦剂PV1、在开炼过程中保持冷却水低于45℃以下，胶料温度在100℃以下，即可得成品。
在上述的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶制备方法中，所述的步骤D中，在开炼时打三角包，厚包4-6次，薄包3-4次，最后出片。
在上述的汽车张紧轮轴承用ACM混炼胶制备方法中，所述的步骤C中，停放时间为24小时。
与现有的技术相比，本汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶及其制备方法的优点在于：1、组分配伍合理，具有低成本高性能特点。2、易于实施，工艺步骤简单，产品性能稳定。3、与NBR相比，具有比NBR更好的耐热性能、耐其它化学性能，与FKM相比，在性能相同的情况下，更具价格优势。
具体实施方式
实施例1：
汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶，其特征在于，本ACM混炼胶包括下述重量份数的组分：
ACM原胶               100重量份；
炭黑330或炭黑550      80～90重量份；
氧化锌                1～2重量份；
硬脂酸                1～2重量份；
分散剂WB212           1.5～2重量份；
防老剂445             1.5～2重量份；
内脱模剂SC617         1.5～2重量份；
内脱模剂WS 180        1.5～2重量份；
促进剂NS              2.5～3.5重量份；
促进剂SK              0.5～1重量份；
硫磺S-80              0.3～0.6重量份；
防焦剂PV 1            0.1～0.2重量份。
制备方法如下：A、备料：称取100重量份的ACM原胶、80～90重量份的炭黑330或炭黑550、1～2重量份的氧化锌、1～2重量份的硬脂酸、1.5～2重量份的分散剂WB212、1.5～2重量份的防老剂445、1.5～2重量份的内脱模剂SC617、1.5～2重量份的内脱模剂WS 180、2.5～3.5重量份的促进剂NS、0.5～1重量份的促进剂SK、0.3～0.6重量份的硫磺S-80、0.1～0.2重量份的防焦剂PV1；
B、密炼：将ACM原胶放入密炼机，密炼1～2分钟，然后将80～90重量份的炭黑330或炭黑550、1～2重量份的氧化锌、1～2重量份的硬脂酸、1.5～2重量份的分散剂WB212、1.5～2重量份的防老剂445、1.5～2重量份的内脱模剂SC617、1.5～2重量份的内脱模剂WS 180、0.05～0.1重量份的防焦剂PV1放入所述的密炼机，进行混炼，混炼时间为12～15分钟，混炼温度不超过120℃；
C、冷却：将密炼后的料在空气中自然冷却至常温，并停放22～26小时，以促进混合料内部材料的均匀；
D、开炼：将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼，然后再加入2.5～3.5重量份的促进剂NS、0.5～1重量份的促进剂SK、0.3～0.6重量份的硫磺S-80、0.1～0.2重量份的防焦剂PV1、在开炼过程中保持冷却水低于45℃以下，胶料温度在100℃以下，即可得成品。
下述三个表格分别为ACM混炼胶、NBR混炼胶、FKM混炼胶的物理性能表：
表一：ACM混炼胶物理性能表
Figure BSA00000188359800061
Figure BSA00000188359800071
表二：FKM混炼胶物理性能表
Figure BSA00000188359800072
表三：NBR混炼胶物理性能表
Figure BSA00000188359800081
通过以上性能指标的比较，可以得出，FKM在耐热性能条件方面优于ACM，NBR的耐热性能是最差的，ACM在性能上优于NBR。因此，本发明具有低成本高性能的特点。
实施例2
本实施例中：
ACM原胶(AR840)     100重量份；
炭黑330/550        90重量份；
氧化锌             2重量份；
硬脂酸             2重量份；
分散剂WB212        2重量份；
防老剂445          2重量份；
内脱模剂SC617      2重量份；
内脱模剂WS 180     2重量份；
促进剂NS           3.5重量份；
促进剂SK           1重量份；
硫磺S-80           0.6重量份；
防焦剂PV1          0.2重量份。
其余均与实施例1类同，本文不做赘述。
实施例3：
本实施例中：
ACM原胶(AR840)        100重量份；
炭黑330/550           85重量份；
氧化锌                1.5重量份；
硬脂酸                1.5重量份；
分散剂WB212           1.75重量份；
防老剂445             1.75重量份；
内脱模剂SC617         1.75重量份；
内脱模剂WS 180        1.75重量份；
促进剂NS              3.0重量份；
促进剂SK              0.75重量份；
硫磺S-80              0.45重量份；
防焦剂PV 1            0.15重量份。
其余均与实施例1或2类同，本文不做赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了多种术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶，其特征在于，本ACM混炼胶包括下述重量份数的组分：
ACM原胶              100重量份；
炭黑330或炭黑550     80～90重量份；
氧化锌               1～2重量份；
硬脂酸               1～2重量份；
分散剂WB212          1.5～2重量份；
防老剂445            1.5～2重量份；
内脱模剂SC617        1.5～2重量份；
内脱模剂WS 180       1.5～2重量份；
促进剂NS             2.5～3.5重量份；
促进剂SK             0.5～1重量份；
硫磺S-80             0.3～0.6重量份；
防焦剂PV 1           0.1～0.2重量份。
2.根据权利要求1所述的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶，其特征在于，本ACM混炼胶的优化组分为：
ACM原胶            100重量份；
炭黑330或炭黑550   85重量份；
氧化锌             1.5重量份；
硬脂酸             1.5重量份；
分散剂WB212        1.75重量份；
防老剂445          1.75重量份；
内脱模剂SC617      1.75重量份；
内脱模剂WS 180     1.75重量份；
促进剂NS           3.0重量份；
促进剂SK           0.75重量份；
硫磺S-80           0.45重量份；
防焦剂PV1          0.15重量份。
3.一种汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶制备方法，其特征在于，本制备方法包括下述步骤：
A、备料：称取100重量份的ACM原胶、80～90重量份的炭黑330或炭黑550、1～2重量份的氧化锌、1～2重量份的硬脂酸、1.5～2重量份的分散剂WB212、1.5～2重量份的防老剂445、1.5～2重量份的内脱模剂SC617、1.5～2重量份的内脱模剂WS 180、2.5～3.5重量份的促进剂NS、0.5～1重量份的促进剂SK、0.3～0.6重量份的硫磺S-80、0.1～0.2重量份的防焦剂PV1；
B、密炼：将ACM原胶放入密炼机，密炼1～2分钟，然后将80～90重量份的炭黑330或炭黑550、1～2重量份的氧化锌、1～2重量份的硬脂酸、1.5～2重量份的分散剂WB212、1.5～2重量份的防老剂445、1.5～2重量份的内脱模剂SC617、1.5～2重量份的内脱模剂WS180、0.05～0.1重量份的防焦剂PV1放入所述的密炼机，进行混炼，混炼时间为12～15分钟，混炼温度不超过120℃；
C、冷却：将密炼后的料在空气中自然冷却至常温，并停放22～26小时，以促进混合料内部材料的均匀；
D、开炼：将冷却后的混炼胶投入开炼机进行开炼，然后再加入2.5～3.5重量份的促进剂NS、0.5～1重量份的促进剂SK、0.3～0.6重量份的硫磺S-80、0.1～0.2重量份的防焦剂PV1、在开炼过程中保持冷却水低于45℃以下，胶料温度在100℃以下，即可得成品。
4.根据权利要求3所述的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶制备方法，其特征在于，所述的步骤D中，在开炼时打三角包，厚包4-6次，薄包3-4次，最后出片。
5.根据权利要求3所述的汽车张紧轮轴承密封圈用ACM混炼胶制备方法，其特征在于，所述的步骤C中，停放时间为24小时。
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