CN102796489A - 硅橡胶密封胶及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种硅橡胶密封胶，其包括以下组分及相应重量百分比含量：改性聚二甲基硅氧烷40-60份，碳酸钙20-40份，白炭黑5-10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷1-10份、甲基乙基酮肟1-3份及硫酸钡2-10份。本发明还提供一种上述硅橡胶密封胶的制造方法，本发明的硅橡胶密封胶具有较佳的即时密封性。
Description
技术领域
本发明涉及密封材料领域，特别是关于一种用于发动机的硅橡胶密封胶及其制造方法。
背景技术
密封胶是用来填充构形间隙，以起到密封作用的胶粘剂，其具有防泄漏、防水、防振动、隔音及隔热等作用。密封胶在汽车制造领域有着广泛的应用，其可简化生产工艺，节省材料，增强构件强度，尤其在防震隔热、防腐、防锈、防漏、防松、降低噪音、减轻自重、舒适安全等方面有特殊作用，已成为汽车生产中必不可少的材料。密封胶可应用于汽车的不同部位，尤其最为常见的是应用于汽车的发动机上，以解决汽车发动机的漏水、漏油和漏气等问题。
现有的用于汽车发动机的硅橡胶密封胶以硫化硅为主要成分，室温固化，具有高伸张性，对振动和冲击具有很好的抵御能力，耐介质性能（即耐水、耐油、耐蒸汽、耐有机溶剂及耐化学药品性能等的总称）好，可用于各种形状结合面的密封。
然而，随着生产节拍的加快，在进行汽车发动机部件装配时，要求硅橡胶密封胶具有较佳的即时密封性，现有的硅橡胶密封胶难以满足即时密封性的需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种硅橡胶密封胶，具有较佳的即时密封性。
本发明目的还在于提供一种硅橡胶密封胶的制造方法，可制得具有较佳的即时密封性的硅橡胶密封胶。
为达上述优点，本发明提供一种硅橡胶密封胶，其包括以下组分及相应重量百分比含量：改性聚二甲基硅氧烷40-60份，碳酸钙20-40份，白炭黑5-10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷1-10份、甲基乙基酮肟1-3份 及硫酸钡2-10份。
在本发明的一个实施例中，所述的白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g。
在本发明的一个实施例中，所述的改性聚二甲基硅氧烷的重量百分比含量为45份，碳酸钙的重量百分比含量为30份，白炭黑的重量百分比含量为10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷的重量百分比含量为5份，甲基乙基酮肟的重量百分比含量为2份，硫酸钡的重量百分比含量为8份。
本发明还提供一种硅橡胶密封胶的制造方法，该方法包括以下步骤：步骤一：将重量百分比含量为40-60份的改性聚二甲基硅氧烷、重量百分比含量为20-40份的碳酸钙、重量百分比含量为5-10的白炭黑、重量百分比含量为1-10份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、重量百分比含量为1-3份的甲基乙基酮肟及重量百分比含量为2-10份的硫酸钡加入反应釜中；步骤二：在干燥状态温度为20-40℃的条件下，将反应釜中的材料搅拌均匀，以得到混合物；步骤三：将混合物冷却至室温。
在本发明的一个实施例中，在步骤一中，白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g。
在本发明的一个实施例中，所述的改性聚二甲基硅氧烷的重量百分比含量为45份，碳酸钙的重量百分比含量为30份，白炭黑的重量百分比含量为10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷的重量百分比含量为5份，甲基乙基酮肟的重量百分比含量为2份，硫酸钡的重量百分比含量为8份。
在本发明的硅橡胶密封胶及其制造方法中，硅橡胶密封胶由一定重量百分比含量的改性聚二甲基硅氧烷、碳酸钙、白炭黑、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙基酮肟及硫酸钡制成，这些组分可使制备的硅橡胶密封胶具有较佳的即时密封性，可应用于快节奏的生产制程中。另外，本发明的硅橡胶密封胶在装配压紧短时间后，具有较高的初期耐压密封性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的硅橡胶密封胶及其制造方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提供硅橡胶密封胶为外观均匀一致，无机械杂质的膏状体，其可用于填充汽车发动机两个部件间的间隙，以起到密封的作用，其中，发动机两个部件可为平面状，也可为平面外的其他形状，但本发明并不限定硅橡胶密封胶的应用领域。
本发明第一实施例的硅橡胶密封胶包括以下组分及相应重量百分比含量：改性聚二甲基硅氧烷40-60份，碳酸钙20-40份，白炭黑5-10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷1-10份、甲基乙基酮肟1-3份及硫酸钡2-10份。其中，白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g，具有此技术参数的白炭黑具有良好的补强、增黏及分散性能，有利于提升硅橡胶密封胶的性能，其中，比表面积代表每克白炭黑所具有的表面积，其可采用BET（Brunauer-Enmet-Teller）即低温氮吸附方法测定，也可用采用碘吸附方法测定，DBP吸油量的测定方法为，用邻苯二甲酸二丁酯（Di Butyl Phthalate，DBP）对白炭黑进行吸附，吸附平衡时所消耗DBP量即为DBP吸油量，DBP吸油量代表白炭黑结构的大小，吸附值高则白炭黑结构高，反之则低。白炭黑的相关参数不以此为限，在其他实施例中，白炭黑的粒径、比表面积及DBP吸油量可依照实际情况作调整。硫酸钡主要作为填料使用，其可起到增加硅橡胶密封胶强度的作用。
第一实施例的硅橡胶密封胶的制造方法包括以下步骤：
步骤一：将重量百分比含量为40-60份的改性聚二甲基硅氧烷、重量百分比含量为20-40份的碳酸钙、重量百分比含量为5-10份的白炭黑、重量百分比含量为1-10份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、重量百分比含量为1-3份的甲基乙基酮肟及重量百分比含量为2-10份的硫酸钡加入反应釜中，其中，白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g，但白炭黑的相关参数不以此为限；
步骤二：在干燥状态温度为20-40℃的条件下，将反应釜中的材料搅拌均匀，以得到混合物；
步骤三：将混合物冷却至室温，即可获得第一实施例的硅橡胶密封胶。
本实施例的硅橡胶密封胶具有较佳的即时密封性，即将硅橡胶密封胶涂覆于两个部件间的间隙后，在较短的时间内硅橡胶密封胶可起到密封的作用，因此，本实施例的硅橡胶密封胶可应用于快节奏的生产制程中，有利于提高生产效率。另外，本实施例的硅橡胶密封胶在装配压紧短时间后，具有较高的初期耐压密封性，即将硅橡胶密封胶涂覆于两个部件间的间隙而得到密封件，在很短的时间内对密封件进行耐压密封测试，密封件可承受的压力较大。
本发明第二实施例的硅橡胶密封胶为第一实施例的硅橡胶密封胶的较佳实施例，第二实施例的硅橡胶密封胶包括以下组分及相应重量百分比含量：改性聚二甲基硅氧烷45份，碳酸钙30份，白炭黑10份，乙烯基三丁酮肟基硅烷5份，甲基乙基酮肟2份，硫酸钡8份，其中，白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g。
第二实施例的硅橡胶密封胶的制造方法包括以下步骤：
（1）将重量百分比含量为45份的改性聚二甲基硅氧烷、重量百分比含量为30份的碳酸钙，重量百分比含量为10份的白炭黑、重量百分 比含量为5份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、重量百分比含量为2份的甲基乙基酮肟，重量百分比含量为8份的硫酸钡加入反应釜中，其中，白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g；
步骤二：在干燥状态温度为20-40℃的条件下，将反应釜中的材料搅拌均匀，以得到混合物；
步骤三：将混合物冷却至室温，即可得到第二实施例的硅橡胶密封胶。
需要说明的是，第二实施例的硅橡胶密封胶具备表一的性能参数。
表一：第二实施例的硅橡胶密封胶的性能参数测试结果
在表一中，硅橡胶密封胶的压流粘度为70s，压流粘度是用时间来衡量的，其为在一定基础压力下，一定量的硅橡胶密封胶流出固定容器的时间。具体测试方式如下：将出胶口的口径为3mm的胶嘴安装到气 缸上，然后将温度为23±2℃的硅橡胶密封胶胶样20g，注入气缸内并防止空气混入硅橡胶密封胶胶样内，将活塞插入气缸中，推动活塞可使硅橡胶密封胶胶样从胶嘴的出胶口流出。将胶嘴安装到压流粘度计的通气口处，拧紧，注意不要漏气。气缸内部远离胶嘴的出胶口的一端与气泵连通，启动气泵，将压力调至0.3MPa，气体推动活塞移动，而将硅橡胶密封胶胶样从胶嘴的出胶口挤出，压流粘度计可记录硅橡胶密封胶胶样流出时所经历的时间（70s）。
固含量为乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数，第二实施例的硅橡胶密封胶的固含量为99%。表干时间是指硅橡胶密封胶暴露在大气环境固化过程中，用手指触摸表面，黏性消失，不黏手的时间，第二实施例的硅橡胶密封胶的表干时间为5min（分钟）。邵氏硬度用于确定塑料或橡胶等软性材料的相对硬度，分为邵氏A型（通常用来测量软的橡胶，单位为HA）和邵氏D型（通常用来测量硬的塑料，单位为HD），第二实施例的硅橡胶密封胶固化后的邵氏硬度为35HA。
剪切强度是指材料承受剪切力的能力，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限，第二实施例的硅橡胶密封胶固化后受90%以上内聚破坏时，剪切强度为2.5MPa。断裂伸长率是指固化的硅橡胶密封胶在拉断时的位移值与原长的比值，第二实施例的硅橡胶密封胶固化后的断裂伸长率为450%。
拉伸强度拉伸强度是指材料产生最大均匀塑性变形的应力，在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，第二实施例的硅橡胶密封胶固化后的拉伸强度为2.3MPa。耐压密封性是指硅橡胶密封胶填充于两个部件间的间隙而形成密封件后，密封件所能承受的气压密封压力，第二实施例的硅橡胶密封胶在装配压紧15min后，密封件所能承受的气压密封压力为0.4bar（0.04Mpa），具有较高的初期耐压 密封性。
综上所述，本发明的硅橡胶密封胶及其制造方法至少具有以下的优点：
1.在本发明的硅橡胶密封胶及其制造方法中，硅橡胶密封胶由一定重量百分比含量的改性聚二甲基硅氧烷、碳酸钙、白炭黑、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙基酮肟及硫酸钡制成，这些组分可使制备的硅橡胶密封胶具有较佳的即时密封性，可应用于快节奏的生产制程中。另外，本发明的硅橡胶密封胶在装配压紧短时间后，具有较高的初期耐压密封性。
2.在本发明的硅橡胶密封胶的一个实施例中，用于制备硅橡胶密封胶的改性聚二甲基硅氧烷、碳酸钙、白炭黑、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙基酮肟及硫酸钡的重量百分比分别为45份、30份、10份、5份、2份及8份，所得的硅橡胶密封胶的即时密封性佳，表干时间仅为5min，且硅橡胶密封胶在装配压紧15min后，密封件所能承受的气压密封压力为0.4bar，具有较高的初期耐压密封性。
3.在本发明的硅橡胶密封胶的一个实施例中，白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g，具有此技术参数的白炭黑具有良好的补强、增黏及分散性能，有利于提升硅橡胶密封胶的性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种硅橡胶密封胶，其特征在于，该硅橡胶密封胶包括以下组分及相应重量百分比含量：
2.如权利要求1所述的硅橡胶密封胶，其特征在于：该白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g。
3.如权利要求1所述的硅橡胶密封胶，其特征在于：该改性聚二甲基硅氧烷的重量百分比含量为45份，该碳酸钙的重量百分比含量为30份，该白炭黑的重量百分比含量为10份，该乙烯基三丁酮肟基硅烷的重量百分比含量为5份，该甲基乙基酮肟的重量百分比含量为2份，该硫酸钡的重量百分比含量为8份。
4.一种硅橡胶密封胶的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：将重量百分比含量为40-60份的改性聚二甲基硅氧烷、重量百分比含量为20-40份的碳酸钙、重量百分比含量为5-10的白炭黑、重量百分比含量为1-10份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、重量百分比含量为1-3份的甲基乙基酮肟及重量百分比含量为2-10份的硫酸钡加入反应釜中；
步骤二：在干燥状态温度为20-40℃的条件下，将该反应釜中的材料搅拌均匀，以得到混合物；
步骤三：将该混合物冷却至室温。
5.如权利要求4所述的硅橡胶密封胶的制造方法，其特征在于：在步骤一中，该白炭黑的粒径为30nm、比表面积为950m2/g、DBP吸油量为350mL/100g。
6.如权利要求4所述的硅橡胶密封胶的制造方法，其特征在于：该改性聚二甲基硅氧烷的重量百分比含量为45份，该碳酸钙的重量百分比含量为30份，该白炭黑的重量百分比含量为10份，该乙烯基三丁酮肟基硅烷的重量百分比含量为5份，该甲基乙基酮肟的重量百分比含量为2份，该硫酸钡的重量百分比含量为8份。
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