CN103013008B - 一种油缸密封垫胶料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油缸密封垫胶料,由下列重量份原料制成:丙烯酸酯橡胶40-50、氯丁橡胶A-90(日本电气化学)20-30、氯磺化聚乙烯橡胶15-20、氯醇橡胶T3100 10-15、改性树木灰烬10-12、二茂铁2-3、过氧化二异丙苯DCP 0.2-0.6、炭黑N339 30-40、氧化锌2-4、石灰石5-8、凹凸棒土10-12、改性铁尾矿渣粉15-17、硫化剂DCBP 1~2、氧化镁1-3、N,N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-2、防老剂RD 1-2、防老剂NBC 1-2、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷2-3、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯15-19。本发明的橡胶胶料具有优异的耐高低温,耐油、耐溶剂和耐化学品性能,同时机械性能好,成本低,工艺环保,可以用此胶料制作各种密封垫。
Description
技术领域
本发明涉及合成橡胶领域,具体涉及一种汽车阀门用密封垫胶料及其制备方法。
背景技术
汽车用橡胶零部件对汽车的防振、减噪、提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性等起着很大作用。汽车的通用橡胶材料用量比较大,但随着近年来发动机趋于大功率、小型化方向发展,发动机周围的环境温度升高,排气控制法规要求更加严格,加之含醇燃料的使用,迫使橡胶零部件提高耐热、耐寒、耐油、耐老化等各项性能。所以,高性能特种合成橡胶的用量不断增加,汽车是这些特种合成橡胶的主要市场。因此,汽车用橡胶的胶种将向具有优良性能的特种胶方向发展。
丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体,其主链为饱和碳链,侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点,如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等,力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶,其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中,成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料,特别是用于汽车的耐高温油封、曲轴、阀杆、汽缸垫、液压输油管等,目前国内需求几乎全部依赖进口。
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℃甚至180℃以上,因此如何获得能够长期在更高温度环境中使用的ACM生胶成为产业关注的焦点。为了突出或改善ACM的加工性能,近年来对ACM进行改性或选用ACM对其他弹性体改性已成为加工应用的研究热点之一。研究出高性能的混炼胶成为目前国内橡胶业发展的趋势。
发明内容
本发明提供了一种油缸密封垫胶料及其制备方法,本发明的胶料具有优异的耐高低温,耐油、耐溶剂和耐化学品性能,同时机械性能好。
本发明采用如下技术方案:
一种油缸密封垫胶料,由下列重量份原料制成:丙烯酸酯橡胶40-50、氯丁橡胶A-90(日本电气化学)20-30、氯磺化聚乙烯橡胶 15-20、氯醇橡胶T3100 10-15、改性树木灰烬10-12、二茂铁2-3、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6、炭黑N33930-40、氧化锌2-4、石灰石5-8、凹凸棒土10-12、改性铁尾矿渣粉15-17、硫化剂DCBP1~2 、氧化镁1-3、N,N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-2、防老剂RD 1-2、防老剂NBC1-2、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷2-3、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯15-19。
所述的一种油缸密封垫胶料,其特征在于,由下列重量份原料制成:丙烯酸酯橡胶45、氯丁橡胶A-90(日本电气化学)26、氯磺化聚乙烯橡胶 18、氯醇橡胶T3100 12、改性树木灰烬11、二茂铁2.5、过氧化二异丙苯DCP 0.5、炭黑N339 35、氧化锌3、石灰石7、凹凸棒土11、改性铁尾矿渣粉16、硫化剂DCBP1.5、氧化镁2、N,N‘-间苯撑双马来酰亚胺1.5、防老剂RD 1.5、防老剂NBC1.5、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷2.5、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯17。
所述的一种油缸密封垫胶料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)改性树木灰的制备方法:
将树木灰重量1-2%的可膨胀石墨加入到树木灰中混合,在用15-20%盐酸浸泡1-2小时,用水洗至中性,烘干后,加入相当于固体重量0.5-1.0%的3-氨丙基三甲氧基硅烷、1-2%的焦磷酸钠、1-2%丙二醇、3-5%氧化铝,以1200-1500转/分的速度高速搅拌,得到分散液,分散液烘干、粉碎成粉末,得到改性树木灰;
(2)改性铁尾矿渣粉的制备:
将铁尾矿900-1000℃下烧损4-6小时,然后研磨成纳米粉末,再拌入相当于粉体重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%古尔胶拌搅均匀,烘干,研磨成纳米粉末,得到改性铁尾矿粉;
(3)用机油按1:1质量比稀释N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷;
(4)按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿渣粉、炭黑N339 、石灰石投入高速混合机里,以1000-1200转/分的速度高速搅拌,同时将步骤(2)稀释好的偶联剂喷洒到混合填料里,继续搅拌5-6分钟, 出料冷却备用,得到混合物料;
(5)将丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶A-90(日本电气化学)、氯磺化聚乙烯橡胶 、氯醇橡胶T3100,投入密炼机中,在65-73℃的温度下进行塑炼,塑炼10-14分钟后,当温度达到82-95℃,开始排料,排料后停放冷却10-12小时;
(6)按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中,再加入步骤(4)的混合料,混炼2-3分钟后,再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后,当温度达到90-98℃时,开始排料,排料后停放冷却12-14小时;
(7)将上述混炼料投入开炼机中,再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中,薄通6-8遍即可,开炼机的加工温度≤60℃。
有益效果
本发明将丙烯酸酯橡胶和其它几种橡胶混炼,提高混炼胶的综合性能,将树木灰进行改进,同时将尾铁矿进行改性处理,然后和炭黑混合,再用偶联剂处理,作为补强剂使用,提高了填料在混炼胶的分散性,提高了混炼胶的耐高低温,耐油、耐溶剂和耐化学品性能,增加了混炼胶的综合机械性能, 所得的混炼胶具有良好的减震、隔音和缓冲性能,同时机械性能好,工艺的改进降低了对环境的污染,同时提高了生产效率,降低了生产成本。
具体实施方式
一种油缸密封垫胶料的制备,
称取丙烯酸酯橡胶(AR-100)45kg、氯丁橡胶A-90(日本电气化学)26kg、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM2305) 18kg、氯醇橡胶T3100 12kg、改性树木灰烬11kg、二茂铁2.5kg、过氧化二异丙苯DCP 0.5kg、炭黑N339 35kg、氧化锌3kg、石灰石7kg、凹凸棒土11kg、改性铁尾矿渣粉16kg、硫化剂DCBP1.5kg、氧化镁2kg、N,N‘-间苯撑双马来酰亚胺1.5kg、防老剂RD 1.5kg、防老剂NBC1.5kg、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷2.5kg、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯17kg,
制备方法包括以下步骤:
(1)改性树木灰的制备方法:
将树木灰重量1-2%的可膨胀石墨加入到树木灰中混合,在用15-20%盐酸浸泡1-2小时,用水洗至中性,烘干后,加入相当于固体重量0.5-1.0%的3-氨丙基三甲氧基硅烷、1-2%的焦磷酸钠、1-2%丙二醇、3-5%氧化铝,以1200-1500转/分的速度高速搅拌,得到分散液,分散液烘干、粉碎成粉末,得到改性树木灰;
(2)改性铁尾矿的制备:
将铁尾矿900-1000℃下烧损4-6小时,然后研磨成纳米粉末,再拌入相当于粉体重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%古尔胶拌搅均匀,烘干,研磨成纳米粉末,得到改性铁尾矿粉;
(3)用机油按1:1质量比稀释N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷;
(4)按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、炭黑N339 、石灰石投入高速混合机里,以1000-1200转/分的速度高速搅拌,同时将步骤(2)稀释好的偶联剂喷洒到混合填料里,继续搅拌5-6分钟, 出料冷却备用,得到混合物料;
(5)将丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶A-90(日本电气化学)、氯磺化聚乙烯橡胶 、氯醇橡胶T3100,投入密炼机中,在65-73℃的温度下进行塑炼,塑炼10-14分钟后,当温度达到82-95℃,开始排料,排料后停放冷却10-12小时;
(6)按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中,再加入步骤(4)的混合料,混炼2-3分钟后,再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后,当温度达到90-98℃时,开始排料,排料后停放冷却12-14小时;
(7)将上述混炼料投入开炼机中,再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中,薄通6-8遍即可,开炼机的加工温度≤60℃。
实验数据
对上述实施例的胶料进行性能检测,检测结果见表1。
表1
从表中可以看出本发明的胶料的耐油性、耐热性能、气密性及耐撕裂性都比常规耐油材料好,可以用作各种密封件材料。
Claims (2)
1.一种油缸密封垫胶料,其特征在于,由下列重量份原料制成:丙烯酸酯橡胶40-50、氯丁橡胶 日本电气化学A-90 20-30、氯磺化聚乙烯橡胶 15-20、氯醇橡胶T3100 10-15、改性树木灰烬10-12、二茂铁2-3、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6、炭黑N339 30-40、氧化锌2-4、石灰石5-8、凹凸棒土10-12、改性铁尾矿渣粉15-17、硫化剂DCBP1~2 、氧化镁1-3、N,N‘-间苯撑双马来酰亚胺1-2、防老剂RD 1-2、防老剂NBC1-2、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷2-3、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯15-19;
所述的油缸密封垫胶料的制备方法包括以下步骤:
(1)改性树木灰烬的制备: 将树木灰重量1-2%的可膨胀石墨加入到树木灰中混合,在用15-20%盐酸浸泡1-2小时,用水洗至中性,烘干后,加入相当于固体重量0.5-1.0%的3-氨丙基三甲氧基硅烷、1-2%的焦磷酸钠、1-2%丙二醇、3-5%氧化铝,以1200-1500转/分的速度高速搅拌,得到分散液,分散液烘干、粉碎成粉末,得到改性树木灰烬;
(2)改性铁尾矿的制备: 将铁尾矿900-1000℃下烧损4-6小时,然后研磨成纳米粉末,再拌入相当于粉体重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%古尔胶拌搅均匀,烘干,研磨成纳米粉末,得到改性铁尾矿渣粉;
(3)用机油按1:1质量比稀释N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷;
(4)按配方比例将改性树木灰烬和改性铁尾矿、炭黑N339 、石灰石投入高速混合机里,以1000-1200转/分的速度高速搅拌,同时将步骤(3)稀释好的N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷喷洒到混合填料里,继续搅拌5-6分钟, 出料冷却备用,得到混合物料;
(5)将丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶 日本电气化学A-90、氯磺化聚乙烯橡胶 、氯醇橡胶T3100,投入密炼机中,在65-73℃的温度下进行塑炼,塑炼10-14分钟后,当温度达到82-95℃,开始排料,排料后停放冷却10-12小时;
(6)按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中,再加入步骤(4)的混合料,混炼2-3分钟后,再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后,当温度达到90-98℃时,开始排料,排料后停放冷却12-14小时;
(7)将上述混炼料投入开炼机中,再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中,薄通6-8遍即可,开炼机的加工温度≤60℃。
2. 根据权利要求1所述的一种油缸密封垫胶料,由下列重量份原料制成:丙烯酸酯橡胶45、氯丁橡胶 日本电气化学A-90 26、氯磺化聚乙烯橡胶 18、氯醇橡胶T3100 12、改性树木灰烬11、二茂铁2.5、过氧化二异丙苯DCP 0.5、炭黑N339 35、氧化锌3、石灰石7、凹凸棒土11、改性铁尾矿16、硫化剂DCBP1.5、氧化镁2、N,N‘-间苯撑双马来酰亚胺1.5、防老剂RD 1.5、防老剂NBC1.5、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷2.5、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯17。
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