CN103013132B - 汽车气缸盖垫片橡胶及其制备方法 - Google Patents

汽车气缸盖垫片橡胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车气缸盖垫片橡胶，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶40-50、一元均聚氯醇橡胶30-40、氯丁橡胶（CR121）20-25、柠檬酸三乙酯10-13、超耐磨炭黑N110？40-45、炉黑N765？5-8、邻苯二甲酸双十三酯15-20、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1-2、三氧化二铝1-2、硼酸酯偶联剂1-3、改性铁尾矿10-15、硅酸锆10-12、石蜡1-3、硬脂酸2-3、聚异丁烯8-12、甲基三乙氧基硅烷2-3、树木灰烬10-13、二茂铁1-2、防老剂RD？1-2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、硫化剂DCBP1～2、促进剂D？0.3-0.5、甲基丙烯酸正丁酯1-2、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6。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。

Description

汽车气缸盖垫片橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及合成橡胶领域，具体涉及一种汽车气缸盖垫片橡胶及其制备方法。
背景技术
氟硅橡胶具有优异的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，被广泛应用于航空航天工业、汽车工业的发动机、油压系统，泵隔膜、医疗卫生等领域中，作为耐油耐高低温的密封材料及燃料油软管的一种新型材料。
现有技术中都采用一种基础的氟硅生胶经混炼制得氟硅混炼胶。由于不同的氟硅生胶分子量分布不同，平均分子量不同，由单一生胶混炼制得的氟硅胶混炼胶性能各不同，生胶分子量高则有很好的拉伸强度和撕裂强度、良好的耐油性，但加工性能很差，混胶也困难。而生胶的分子量低则难以有良好的拉伸强度和撕裂强度，耐油耐溶剂的体积变化率大。
同时氟硅胶的价格比较高，为了降低成本，提高混炼胶的性能，本发明将几种价格便宜的橡胶和氟硅橡胶混合到一起，再加入各种助剂，一起混炼，得到的混炼胶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。通过改进工艺克服了现有技术中开炼机炼氟硅橡胶“吃”粉慢、易粘辊、粉尘多、劳动强度大、加工助剂分散不均匀，生产效力低，撕裂和耐油性差，对工人职业安全不利等缺点。
发明内容
本发明提供了一种汽车气缸盖垫片橡胶及其制备方法，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。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种汽车气缸盖垫片橡胶，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶40-50、一元均聚氯醇橡胶30-40、氯丁橡胶（CR121）20-25、柠檬酸三乙酯10-13、超耐磨炭黑N11040-45、炉黑N7655-8、邻苯二甲酸双十三酯15-20、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1-2、三氧化二铝1-2、硼酸酯偶联剂1-3、改性铁尾矿10-15、硅酸锆10-12、石蜡1-3、硬脂酸2-3、聚异丁烯8-12、甲基三乙氧基硅烷2-3、树木灰烬10-13、二茂铁1-2、防老剂RD1-2、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、硫化剂DCBP1～2、促进剂D0.3-0.5、甲基丙烯酸正丁酯1-2、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6。
所述的汽车气缸盖垫片橡胶，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶45、一元均聚氯醇橡胶35、氯丁橡胶（CR121）22、柠檬酸三乙酯12、超耐磨炭黑N11044炉黑N7656、邻苯二甲酸双十三酯18、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.5、三氧化二铝1.5、硼酸酯偶联剂2、改性铁尾矿13、硅酸锆11、石蜡2、硬脂酸2.5、聚异丁烯10、甲基三乙氧基硅烷2.5、树木灰烬12、二茂铁1.6、防老剂RD1.8、2-硫醇基苯骈咪唑1.6、硫化剂DCBP1.4、促进剂D0.4、甲基丙烯酸正丁酯1.4、过氧化二异丙苯DCP0.4。
所述的汽车气缸盖垫片橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）树木灰改性的方法：
将树木灰重量的10-20%的膨润土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LK-620铝锆偶联剂、1-2%的十溴二苯乙烷、1-2%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、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800-1000℃下烧损5-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的用环氧油酸丁酯、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%二乙醇酰胺拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿；
（3）按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硼酸酯偶联剂、超耐磨炭黑N110、炉黑N765、硅酸锆混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、一元均聚氯醇橡胶、氯丁橡胶（CR121），投入密炼机中，在60-70℃的温度下进行塑炼，塑炼10-15分钟后，当温度达到100-110℃，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（5）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（3）的混合料，混炼2-3分钟后，再加入除硫化剂和促进剂类以外的其它物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-135℃时，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（6）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≤55℃。
有益效果
本发明将价格较高的氟硅胶和几种价格便宜的橡胶混合到一起，添加合适的助剂，将部分助剂进行改性处理，增加了分散性，提高了混炼胶的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，同时机械性能好,提高了橡胶的综合性能，优良的耐油橡胶，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
汽车气缸盖垫片橡胶的制备，
称取氟硅橡胶45kg、一元均聚氯醇橡胶35kg、氯丁橡胶（CR121）22kg、柠檬酸三乙酯12kg、超耐磨炭黑N11044kg、炉黑N7656kg、邻苯二甲酸双十三酯18kg、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.5kg、三氧化二铝1.5kg、硼酸酯偶联剂2kg、改性铁尾矿13kg、硅酸锆11kg、石蜡2kg、硬脂酸2.5kg、聚异丁烯10kg、甲基三乙氧基硅烷2.5kg、树木灰烬12kg、二茂铁1.6kg、防老剂RD1.8kg、2-硫醇基苯骈咪唑1.6kg、硫化剂DCBP1.4kg、促进剂D0.4kg、甲基丙烯酸正丁酯1.4kg、过氧化二异丙苯DCP0.4kg，
制备方法包括以下步骤：
（1）树木灰改性的方法：
将树木灰重量的10-20%的膨润土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LK-620铝锆偶联剂、1-2%的十溴二苯乙烷、1-2%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、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800-1000℃下烧损5-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的用环氧油酸丁酯、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%二乙醇酰胺拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿；
（3）按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、3-氨丙基三甲氧基硅烷、LK-620铝锆偶联剂、沉淀白炭黑、炭黑220混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、一元均聚氯醇橡胶、氯丁橡胶（CR121），投入密炼机中，在60-70℃的温度下进行塑炼，塑炼10-15分钟后，当温度达到100-110℃，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（5）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（3）的混合料，混炼2-3分钟后，再加入除硫化剂和促进剂类以外的其它物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-115℃时，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（6）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≤55℃。
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：上述实施例的胶料进行性能检测的结果
由表1可以看出本发明的混炼胶料具有很好的耐油性，耐老化性能好，机械强度高，综合性能好，可以用作各种密封件材料。

Claims (2)

1.一种汽车气缸盖垫片橡胶，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶40-50、一元均聚氯醇橡胶30-40、氯丁橡胶CR12120-25、柠檬酸三乙酯10-13、超耐磨炭黑N11040-45、炉黑N7655-8、邻苯二甲酸双十三酯15-20、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1-2、三氧化二铝1-2、硼酸酯偶联剂1-3、改性铁尾矿10-15、硅酸锆10-12、石蜡1-3、硬脂酸2-3、聚异丁烯8-12、甲基三乙氧基硅烷2-3、树木灰烬10-13、二茂铁1-2、防老剂RD1-2、2-硫醇基苯并咪唑1-2、硫化剂DCBP1～2、促进剂D0.3-0.5、甲基丙烯酸正丁酯1-2、过氧化二异丙苯DCP0.2-0.6；
所述的汽车气缸盖垫片橡胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）树木灰改性的方法：将树木灰重量的10-20%的膨润土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LK-620铝锆偶联剂、1-2%的十溴二苯乙烷、1-2%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、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800-1000℃下烧损5-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的用环氧油酸丁酯、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%二乙醇酰胺拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿；
（3）按配方比例将改性树木灰和改性铁尾矿、3-氨丙基三甲氧基硅烷、硼酸酯偶联剂、超耐磨炭黑N110、炉黑N765、硅酸锆混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、一元均聚氯醇橡胶、氯丁橡胶CR121，投入密炼机中，在60-70℃的温度下进行塑炼，塑炼10-15分钟后，当温度达到100-110℃，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（5）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（3）的混合料，混炼2-3分钟后，再加入除硫化剂和促进剂类以外的其它物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-135℃时，开始排料，排料后停放冷却25-30小时；
（6）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≤55℃。
2.根据权利要求1所述的汽车气缸盖垫片橡胶，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶45、一元均聚氯醇橡胶35、氯丁橡胶CR12122、柠檬酸三乙酯12、超耐磨炭黑N11044炉黑N7656、邻苯二甲酸双十三酯18、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.5、三氧化二铝1.5、硼酸酯偶联剂2、改性铁尾矿13、硅酸锆11、石蜡2、硬脂酸2.5、聚异丁烯10、甲基三乙氧基硅烷2.5、树木灰烬12、二茂铁1.6、防老剂RD1.8、2-硫醇基苯并咪唑1.6、硫化剂DCBP1.4、促进剂D0.4、甲基丙烯酸正丁酯1.4、过氧化二异丙苯DCP0.4。
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