CN103013134A - 一种汽车发动机用氟硅密封圈胶料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车发动机用氟硅密封圈胶料，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶70-80、丁苯橡胶20-25、甲基乙烯基硅橡胶4-6、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.5-1.0、氧化锌4～6、硬脂酸锌0.5～1.5、三甘醇二异辛酸酯5-8、羟基氟硅油0.5-1、石蜡0.2-0.6、硅烷偶联剂KH-5501～2、防老剂AW1～2、防老剂4010NA0.1-0.3、改性海泡石10-15、炭黑N33030-40、改性铁尾矿10-20、菜籽油20-25、硫化剂BP0.5～0.8、促进剂TMTD0.5-1.0、促进剂M0.2-0.5、二茂铁1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8-1、二乙醇酰胺0.8-1。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
技术领域
本发明涉及合成橡胶领域，具体涉及一种汽车发动机用氟硅密封圈胶料及其制备方法。
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发动机用氟硅密封圈胶料及其制备方法，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。
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：
一种汽车发动机用氟硅密封圈胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶70-80、丁苯橡胶20-25、甲基乙烯基硅橡胶4-6、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.5-1.0、氧化锌4～6、硬脂酸锌0.5～1.5、三甘醇二异辛酸酯5-8、羟基氟硅油 0.5-1、石蜡0.2 -0.6、硅烷偶联剂KH-550 1～2、防老剂AW 1～2、防老剂4010NA 0.1-0.3、改性海泡石10-15、炭黑N330 30-40、改性铁尾矿10-20、菜籽油20-25、硫化剂BP0.5～0.8、促进剂TMTD0.5-1.0、 促进剂M0.2-0.5、二茂铁1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8-1、二乙醇酰胺0.8-1。
所述的汽车发动机用氟硅密封圈胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶75、丁苯橡胶22、甲基乙烯基硅橡胶5、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.6、氧化锌5、硬脂酸锌0.8、三甘醇二异辛酸酯7、羟基氟硅油 0.6、石蜡0.4、硅烷偶联剂KH-550 1.5、防老剂AW1.5、防老剂4010NA 0.2、改性海泡石14、炭黑N330 35、改性铁尾矿15、菜籽油22、硫化剂BP0.6、促进剂TMTD0.6、 促进剂M0.3、二茂铁1.5、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.9、二乙醇酰胺0.9。
所述的汽车发动机用氟硅密封圈胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）改性海泡石的制备：
先用15-20%盐酸浸泡海泡石1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量2-4%的钛酸酯偶联剂TMC-TTS、1-2%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、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，得到改性海泡石；
（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）按配方比例将改性海泡石和改性铁尾矿、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二乙醇酰胺混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡投入密炼机中，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85-130℃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≤50℃。
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
汽车发动机用氟硅密封圈胶料的制备，首先称取氟硅橡胶75kg、丁苯橡胶22kg、甲基乙烯基硅橡胶5kg、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.6kg、氧化锌5kg、硬脂酸锌0.8kg、三甘醇二异辛酸酯7kg、羟基氟硅油 0.6kg、石蜡0.4kg、硅烷偶联剂KH-550 1.5kg、防老剂AW 1.5kg、防老剂4010NA 0.2kg、改性海泡石14kg、炭黑N330 35kg、改性铁尾矿15kg、菜籽油22kg、硫化剂BP0.6kg、促进剂TMTD0.6kg、促进剂M0.3kg、二茂铁1.5kg、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.9kg、二乙醇酰胺0.9kg，
制备方法包括以下步骤：
（1）改性海泡石的制备：
先用15-20%盐酸浸泡海泡石1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量2-4%的钛酸酯偶联剂TMC-TTS、1-2%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、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，得到改性海泡石；
（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）按配方比例将改性海泡石和改性铁尾矿、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二乙醇酰胺混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡投入密炼机中，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85-90℃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≤50℃。
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 (3)
1.一种汽车发动机用氟硅密封圈胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶70-80、丁苯橡胶20-25、甲基乙烯基硅橡胶4-6、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.5-1.0、氧化锌4～6、硬脂酸锌0.5～1.5、三甘醇二异辛酸酯5-8、羟基氟硅油 0.5-1、石蜡0.2 -0.6、硅烷偶联剂KH-550 1～2、防老剂AW 1～2、防老剂4010NA 0.1-0.3、改性海泡石10-15、炭黑N330 30-40、改性铁尾矿10-20、菜籽油20-25、硫化剂BP0.5～0.8、促进剂TMTD0.5-1.0、 促进剂M0.2-0.5、二茂铁1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8-1、二乙醇酰胺0.8-1。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机用氟硅密封圈胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成：氟硅橡胶75、丁苯橡胶22、甲基乙烯基硅橡胶5、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.6、氧化锌5、硬脂酸锌0.8、三甘醇二异辛酸酯7、羟基氟硅油 0.6、石蜡0.4、硅烷偶联剂KH-550 1.5、防老剂AW 1.5、防老剂4010NA 0.2、改性海泡石14、炭黑N330 35、改性铁尾矿15、菜籽油22、硫化剂BP0.6、促进剂TMTD0.6、 促进剂M0.3、二茂铁1.5、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.9、二乙醇酰胺0.9。
3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机用氟硅密封圈胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）改性海泡石的制备：
先用15-20%盐酸浸泡海泡石1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量2-4%的钛酸酯偶联剂TMC-TTS、1-2%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、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，得到改性海泡石；
（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）按配方比例将改性海泡石和改性铁尾矿、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二乙醇酰胺混合，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，得到混合物料；
（4）将氟硅橡胶、丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡投入密炼机中，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85-130℃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≤50℃。
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