CN102061046B - 一种自润滑高耐磨油封及其生产方法 - Google Patents

一种自润滑高耐磨油封及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自润滑高耐磨油封及其生产方法。所述的自润滑高耐磨油封,其特征在于,由氟橡胶60-80重量份、聚四氟乙烯20-40重量份、对苯二胺类防老剂1.5-2.5重量份、二氢化喹啉类防老剂1.5-2.5重量份、物理防老剂3-6重量份、增塑剂5-10重量份、补强剂35-48重量份、爽滑剂2-6重量份、分散剂2-4重量份、硫化剂1.5-2.5重量份、活性剂5-8重量份、硬脂酸1-2重量份以及促进剂1.6-2.0重量份制成。本发明所得产品耐磨性高,能够适应发动机及曲轴的高转速、摩擦系数小、耐高低温、耐侯、耐热性好、使用寿命长,且能够保证汽车至少行驶30万公里油封不漏油。

Description

一种自润滑高耐磨油封及其生产方法
技术领域
 本发明涉及一种自润滑高耐磨油封及其生产方法,用于汽车发动机,属于橡胶技术领域。
背景技术
众所周知,汽车发动机犹如人体的心脏,是动力的源泉,传动轴油封、半轴油封、曲轴后油封是发动机极小的一个组成部分,但必不可少,油封的耐磨性能差,往往在汽车行驶几万公里时就会出现油封漏油的情况,本是一个小配件,更换起来却比较麻烦,在使用过程中,有些车主不在意这些小事没有及时去更换,很容易导致发动机缺少机油而使润滑部位机油供应不足而拉瓦,甚至拉缸,导致发动机大修。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨性较好的油封及其生产方法。
为了达到上述目的,本发明提供了一种自润滑高耐磨油封,其特征在于,由氟橡胶60-80重量份、聚四氟乙烯20-40重量份、对苯二胺类防老剂1.5-2.5重量份、二氢化喹啉类防老剂1.5-2.5重量份、物理防老剂3-6重量份、增塑剂5-10重量份、补强剂35-48重量份、爽滑剂2-6重量份、分散剂2-4重量份、硫化剂1.5-2.5重量份、活性剂5-8重量份、硬脂酸1-2重量份以及促进剂1.6-2.0重量份制成。
所述的物理防老剂优选为半精炼46#蜡。
所述的爽滑剂优选为芥酸酰胺。
所述的氟橡胶优选为AH130。
所述的对苯二胺类防老剂优选为N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺(防老剂4020)、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)或它们的混合物。
所述的二氢化喹啉类防老剂优选为2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物(防老剂RD)。
所述的增塑剂优选为石蜡油。
所述的补强剂优选为卡博特炭黑N-234,用于增强此橡胶组合物的耐磨性。
所述的分散剂优选为STRUKTOL WB212。
所述的硫化剂优选为硫磺、4,4'-二硫代二吗啉或它们的混合物。
所述的活性剂优选为活性氧化锌或硬脂酸锌。
所述促进剂优选为次磺酰胺类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂以及噻唑类促进剂中的一种或两种以上的混合物。所述的次磺酰胺类促进剂优选为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)以及N-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)中的一种或两种以上的混合物,所述的二硫代氨基甲酸盐类促进剂优选为二丁基二硫代氨基甲酸锌(促进剂BZ),所述的噻唑类促进剂优选为二硫化二苯并噻唑(DM)。
聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数低,本发明在配方中加入芥酸酰胺与46#蜡等物质,使得油封表面析出蜡,在降低摩擦系数的同时还能起到自润滑作用,因大部分油封都是一半裸露在外面,直接跟空气接触,外部由于有灰尘与下雨时的泥浆,内部由于机油里的杂质,使得油封密封处很快会附着异物,摩擦力增加,油封很快损坏,传统的油封都会存在这样的问题,本配方的优点是油封表面析出蜡,即使油封密封处有异物,同样可以使油封保持很低的摩擦系数。
本发明还提供了上述自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,具体步骤为:
第一步:将氟橡胶、聚四氟乙烯按比例放入密炼机进行密炼,密炼温度为100~120℃、时间为1min;然后按比例加入对苯二胺类防老剂、二氢化喹啉类防老剂、物理防老剂、活性剂、爽滑剂、分散剂以及硬脂酸,密炼温度为100~120℃、密炼时间控制在3~6min;再按比例加入增塑剂和补强剂,密炼温度为100~120℃、密炼时间控制在4~6min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂与促进剂,密炼温度为100~120℃、密炼时间控制在3~4min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;
第二步:对油封所需的骨架进行磷化,涂覆胶黏剂并烘干,将第一步所得的预成型后的混炼胶和骨架放入模具,在温度为185℃~195℃、压力为10~15Mpa的条件下硫化3~5min,出模后并修整得到该自润滑高耐磨油封。
此制备方法操作起来简单方便,用密炼机代替开炼机加硫,一方面污染小,另外生产效率也大大提高。
    本发明的优点是:所得产品耐磨性高,能够适应发动机及曲轴的高转速、摩擦系数小、耐高低温、耐侯、耐热性好、使用寿命长,且能够保证汽车至少行驶30万公里油封不漏油。本发明的制备方法可提高油封的耐油性能、耐屈挠性能、耐低温脆性、耐老化性能,同时有优良的拉伸强度、扯断伸长率。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
一种自润滑高耐磨油封橡胶组合物,由以下所述重量份的原料制成:氟橡胶(上海东氟化工生产的AH130)80份,聚四氟乙烯20份,N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物(防老剂RD) 2份,半精炼46#蜡3份,石蜡油6份,N-234 40份,芥酸酰胺5份,WB212 3份,硫磺2份,活性氧化锌6份,硬脂酸1份,N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)1.6份;二丁基二硫代氨基甲酸锌(促进剂BZ)0.4份。
将氟橡胶、聚四氟乙烯放入密炼机进行密炼,温度100℃,时间为1min;然后将对苯二胺类防老剂、二氢化喹啉类防老剂、物理防老剂、活性剂、爽滑剂、分散剂以及硬脂酸按比例放入密炼机密炼,密炼温度为100℃、密炼时间控制在3min;再按比例加入增塑剂和补强剂,密炼温度为100℃、密炼时间控制在4min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂与促进剂,密炼温度为100℃、密炼时间控制在3min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;对油封所需的骨架进行磷化,烘干下线后,涂覆胶黏剂,先涂底胶,烘干后再涂面胶,底胶选开姆洛克205,面胶选开姆洛克6125,将混炼胶和骨架放入模具,在温度为185℃、压力为10Mpa的条件下硫化3min,出模后将所得制品进行修整,检验,包装,入库。
实施例2
一种自润滑高耐磨油封橡胶组合物,由以下所述重量份的原料制成:氟橡胶(上海东氟化工生产的AH130)75份,聚四氟乙烯25份,N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺(防老剂4020)2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物(防老剂RD)1.8份,半精炼46﹟蜡4份,石蜡油5份,N-234 38份,芥酸酰胺6份,WB212 2.5份,硫磺2.5份,硬脂酸锌5份,硬脂酸 1.5份,N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)1.5份;二丁基二硫代氨基甲酸锌(促进剂BZ)0.5份。
将氟橡胶、聚四氟乙烯放入密炼机进行密炼,温度120℃,时间为1min;然后将对苯二胺类防老剂、二氢化喹啉类防老剂、物理防老剂、活性剂、爽滑剂、分散剂以及硬脂酸按比例放入密炼机密炼,密炼温度为120℃、密炼时间控制在6min;再按比例加入增塑剂和补强剂,密炼温度为120℃、密炼时间控制在6min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂与促进剂,密炼温度为120℃、密炼时间控制在4min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;对油封所需的骨架进行磷化,烘干下线后,涂覆胶黏剂,先涂底胶,烘干后再涂面胶,底胶选开姆洛克205,面胶选开姆洛克6125,将混炼胶和骨架放入模具,在温度为195℃、压力为15Mpa的条件下硫化5min,出模后将所得制品进行修整,检验,包装,入库。
实施例3
    一种自润滑高耐磨油封橡胶组合物,由以下所述重量份的原料制成:氟橡胶(上海东氟化工生产的AH130)65份,聚四氟乙烯35份,N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)2.5份,2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物(防老剂RD)2.5份,半精炼46﹟蜡4份,石蜡油4份,N-234 44份,芥酸酰胺6份,WB212 2份,硫磺2份,氧化锌7份,硬脂酸1.5份,促进剂CZ 1份,促进剂DM 0.3份。
将氟橡胶、聚四氟乙烯放入密炼机进行密炼,温度110℃,时间为1min;然后将对苯二胺类防老剂、二氢化喹啉类防老剂、物理防老剂、活性剂、爽滑剂、分散剂以及硬脂酸按比例放入密炼机密炼,密炼温度为110℃、密炼时间控制在4min;再按比例加入增塑剂和补强剂,密炼温度为110℃、密炼时间控制在5min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂与促进剂,密炼温度为110℃、密炼时间控制在3min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;对油封所需的骨架进行磷化,烘干下线后,涂覆胶黏剂,先涂底胶,烘干后再涂面胶,底胶选开姆洛克205,面胶选开姆洛克6125,将混炼胶和骨架放入模具,在温度为190℃、压力为12Mpa的条件下硫化4min,出模后将所得制品进行修整,检验,包装,入库。
实施例4
    一种自润滑高耐磨油封橡胶组合物,由以下所述重量份的原料制成:氟橡胶(上海东氟化工生产的AH130)70份,聚四氟乙烯30份,N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)1.5份,2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物(防老剂RD) 2.5份,半精炼46﹟蜡3份,石蜡油4份,N-234 35份,芥酸酰胺5份,WB212 2份,不溶性硫磺2份,活性氧化锌6份,硬脂酸2.5份,促进剂BZ 1份、促进剂NOBS 0.8份。
将氟橡胶、聚四氟乙烯放入密炼机进行密炼,温度110℃,时间为1min;然后将对苯二胺类防老剂、二氢化喹啉类防老剂、物理防老剂、活性剂、爽滑剂、分散剂以及硬脂酸按比例放入密炼机密炼,密炼温度为110℃、密炼时间控制在4min;再按比例加入增塑剂和补强剂,密炼温度为110℃、密炼时间控制在5min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂与促进剂,密炼温度为110℃、密炼时间控制在3min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;对油封所需的骨架进行磷化,烘干下线后,涂覆胶黏剂,先涂底胶,烘干后再涂面胶,底胶选开姆洛克205,面胶选开姆洛克6125,将混炼胶和骨架放入模具,在温度为190℃、压力为12Mpa的条件下硫化5min,出模后将所得制品进行修整,检验,包装,入库。
实施例5
一种自润滑高耐磨油封橡胶组合物,由以下所述重量份的原料制成:氟橡胶(上海东氟化工生产的AH130)60份,聚四氟乙烯40份,N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)1.5份,2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物(防老剂RD) 1.5份,半精炼46﹟蜡3份,石蜡油4份,N-234 42份,芥酸酰胺5份,WB212 2份,硫磺2份,硫化剂DTDM 1.5份,活性氧化锌7份,硬脂酸1.5份,促进剂DM 0.8份。
将氟橡胶、聚四氟乙烯放入密炼机进行密炼,温度110℃,时间为1min;然后将对苯二胺类防老剂、二氢化喹啉类防老剂、物理防老剂、活性剂、爽滑剂、分散剂以及硬脂酸按比例放入密炼机密炼,密炼温度为110℃、密炼时间控制在4min;再按比例加入增塑剂和补强剂,密炼温度为110℃、密炼时间控制在5min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂与促进剂,密炼温度为110℃、密炼时间控制在3min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;对油封所需的骨架进行磷化,烘干下线后,涂覆胶黏剂,先涂底胶,烘干后再涂面胶,底胶选开姆洛克205,面胶选开姆洛克6125,将混炼胶和骨架放入模具,在温度为190℃、压力为12Mpa的条件下硫化3min,出模后将所得制品进行修整,检验,包装,入库。
本发明所得产品的性能实验如下:
耐液体实验:1号试验油、150℃ⅹ70h体积变化率为-1%
            3号试验油、150℃ⅹ70h体积变化率为+3%
磨损率为:0.1090ⅹ10-6cm3/N.m;摩擦系数:0.1790
冲击强度18.11 kj/ m2;压缩强度20.13MPa

Claims (9)

1.一种自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,具体步骤为:
第一步:将氟橡胶60-80重量份、聚四氟乙烯20-40重量份按比例放入密炼机进行密炼,密炼温度为100~120℃、时间为1min;然后按比例加入对苯二胺类防老剂1.5-2.5重量份、二氢化喹啉类防老剂1.5-2.5重量份、物理防老剂3-6重量份、活性剂5-8重量份、爽滑剂2-6重量份、分散剂2-4重量份以及硬脂酸1-2重量份,密炼温度为100~120℃、密炼时间控制在3~6min;再按比例加入增塑剂5-10重量份和补强剂35-48重量份,密炼温度为100~120℃、密炼时间控制在4~6min;通过挤出机下料出片,停放大于4小时,按比例加入硫化剂1.5-2.5重量份与促进剂1.6-2.0重量份,密炼温度为100~120℃、密炼时间控制在3~4min,后转到开炼机打薄通出片;混炼胶停放12小时后对混炼胶预成型;
第二步:对油封所需的骨架进行磷化,涂覆胶黏剂并烘干,将第一步所得的混炼胶和骨架放入模具,在温度为185℃~195℃、压力为10~15Mpa的条件下硫化3~5min,出模得到自润滑高耐磨油封。
2.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的对苯二胺类防老剂为N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺或它们的混合物;所述的二氢化喹啉类防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物。
3.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的物理防老剂为半精炼46#蜡。
4.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的爽滑剂为芥酸酰胺。
5.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的增塑剂为石蜡油。
6.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的补强剂为卡博特炭黑N-234。
7.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的分散剂为STRUKTOL WB212。
8.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的活性剂为活性氧化锌或硬脂酸锌。
9.如权利要求1所述的自润滑高耐磨油封的生产方法,其特征在于,所述的硫化剂为硫磺、4,4'-二硫代二吗啉或它们的混合物,所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂以及噻唑类促进剂中的一种或两种以上的混合物。
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