CN103694810A

CN103694810A - 汽缸垫表面上的涂层及其制作方法

Info

Publication number: CN103694810A
Application number: CN201310646432.5A
Authority: CN
Inventors: 朱永道
Original assignee: Daishan County People Having A Common Goal's Sealing Factory
Current assignee: Daishan County People Having A Common Goal's Sealing Factory
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-11-26
Also published as: CN103694810B

Abstract

本发明公开了一种汽缸垫表面上的涂层及其制作方法，其特征在于：所述涂层的配方组成为：氟橡胶78～85份、补强剂15～25份、活性氧化镁8～15份、硫化剂2～6份、氢氧化钙4～8份、颜料1～10份，所述涂层的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：为混炼出片状、胶浆制备、采用丝网漏印法涂制、干燥、硫化。与现有技术相比，本发明的涂层配方具有粘接牢固性好，涂层没有气泡，颜色可以按要求配成各种不同颜色，能有效地起到防水防漏的作用。且本发明的涂层的制作方法，不仅工艺简单稳定，而且采用丝网漏印的方法，消除了涂层中出现的气泡现象，使涂层与密封垫的粘接牢度更好，达到了防水防漏效果更佳的技术效果。

Description

汽缸垫表面上的涂层及其制作方法

技术领域

本发明涉及金属汽缸垫技术领域，尤其指一种汽缸垫表面上的涂层及其制作方法。

背景技术

现有一种申请号为201010294599.6名称为《多品种中小批量生产金属汽缸垫的涂层金属板的加工工艺》的中国发明专利申请公开了一种工艺，将数倍于金属垫片毛坯尺寸的金属板经机械清洗、机械涂敷粘接剂、机械涂敷氟橡胶并机械涂敷防粘剂，处理后经机械分切、裁剪成为适宜的涂层金属钢板，用以制作金属汽缸垫。该发明有益的效果是：生产速度较快、质量好和稳定性好，并且有利于环境保护。但其缺点是：该金属板上的涂层是通过机械涂敷，所以会出涂层与金属板的粘接牢固不好，且涂层往往会出现气泡和涂敷不均的现象，不能很好地起到防水防漏的作用，因此，该涂层的工艺还需进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种粘接牢固能防水防漏的汽缸垫表面上的涂层。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：本汽缸垫表面上的涂层，其特征在于：所述涂层的配方组成为：

氟橡胶78～85份、补强剂15～25份、活性氧化镁8～15份，硫化剂2～6份、氢氧化钙4～8份，颜料1～10份，上述为重量份。

作为改进，所述补强剂可选择为：碳黑或硅藻头。

再改进，所述配方中还加入有作为氟素消泡剂1～5份，上述为重量份。

再改进，所述配方中还加有作为氟素流平剂1～5份，上述为重量份。

所上述颜料可按具体要求而定，如可以为二硫化钼或酞菁蓝。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种制作方便、粘接牢固、防水防漏且涂层中没有气泡的汽缸垫表面上涂层的制作方法。

本发明解决上述第二技术问题所采用的技术方案为：本涂层的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、混炼：将上述配料按配方的配比混合后进混炼，将混炼后的混合料均匀挤出成片状；

二、胶浆制备：在片状的混合料中放入溶剂，溶剂的加入量为配方总量的150～350份，搅拌至完全溶解而成胶浆，上述为重量份；

三、涂制：采用丝网漏印法将胶浆印在汽缸垫表面上；

四、干燥：将涂有胶浆的汽缸垫在室温中放置23～25小时，至胶浆干燥；

五、硫化：将干燥后的汽缸垫置于温度为200～230℃中放置0.9～1.1小时进行硫化，然后冷却取出，即完成涂层的印制。

作为改进，所述步骤五中，将干燥后的汽缸垫置于烘箱中硫化1小时。

根据权利要求6所述的涂层，其特征在于：所述步骤二中的溶剂为醋酸丁醋或慢干水。根据权利要求6所述的涂层，其特征在于：所述步骤三中，采用丝网漏印法的步骤依次为：汽缸垫表面预处理-底涂-漏印模具置于汽缸垫表面上-按漏印模具的漏孔中置入涂料。

与现有技术相比，本发明的涂层的配方组成为：氟橡胶78～85份、补强剂15～25份、活性氧化镁8～15份、硫化剂2～6份、氢氧化钙4～8份、颜料1～10份，上述为重量份。本发明的配方具有粘接牢固性好，涂层没有气泡，颜色可以按要求配成各种不同颜色，能有效地起到防水防漏的作用。且本发明的涂层的制作方法，不仅工艺简单稳定，而且采用丝网漏印的方法，消除了涂层中出现的气泡现象，使涂层与密封垫的粘接牢度更好，达到了防水防漏效果更佳的技术效果。

附图说明

图1为本发明汽缸垫表面上的涂层实施例的结构示意图；

图2是本发明汽缸垫表面上的涂层制作工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本实施例的汽缸垫表面上的涂层，其配方组成为：

氟橡胶78～85份、补强剂15～25份、活性氧化镁8～15份、硫化剂2～6份、氢氧化钙4～8份、颜料1～10份，所述补强剂可选择为：碳黑或硅藻头。当然在所述配方中还可加入有作为氟素消泡剂1～5份，加有作为氟素流平剂1～5份，上述为重量份。所述颜料可按所需要求而定，如可以选择为二硫化钼或酞菁蓝等。

本发明涂层的制作方法，包括以下步骤：

二、胶浆制备：在片状的混合料中放入溶剂，溶剂的加入量为配方总量的150～350份，搅拌至完全溶解而成胶浆，上述为重量份，所述溶剂可按要求而选择，如可以为醋酸丁醋或慢干水。所述慢干水公知名词，本技术领域的技术人员均熟知；

三、涂制：采用丝网漏印法将胶浆印在汽缸垫表面上；

四、干燥：将涂有胶浆的汽缸垫1在室温中放置23～25小时，至胶浆干燥；

五、硫化：将干燥后的汽缸垫1置于温度为200～230℃中放置0.9～1.1小时进行硫化，汽缸垫1可优选在烘箱中硫化为1小时，然后冷却取出，即完成涂层2的印制。

下述步骤三中，采用丝网漏印法的步骤依次为：汽缸垫1表面预处理-底涂-漏印模具置于汽缸垫1表面上-按漏印模具的漏孔中置入涂料。

以下对本发明作进一步说明，

本汽缸垫具有外观整洁、绝对杜绝漏水、漏油、漏气(三漏)现象，耐油、耐磨、耐各种极性介质等特性，综合性能更是远胜于其它密封垫片的性能。填补了国内产品的空白，并能替代进口产品。主要技术性能指标：①.外观：a.加工良好，密封部位无裂缝、伤痕、凸凹、折皱、锈蚀；②.燃烧室密封部位厚度：a.自由状态厚度：2.10±0.21；b.自由状态厚度差：＜0.32；c.压紧厚度：1.80±0.14；d.压紧厚度差：＜0.18。③.本体部位自由状态厚度：a.自由状态厚度：1.95±0.10；b.压紧厚度1.75±0.06。④.适应性试验：50h发动机运转全速全负荷安装侧面无漏气、漏油、漏水等现象。

内燃机气缸部位密封的氟橡胶涂层金属，采用氟橡胶涂料涂覆于金属表面的方法制备带氟橡胶涂层的金属密封招牌。通过理论计算，结合实验测定，得出氟橡胶的溶度参数，并以此为依据，综合考虑溶剂的挥发性、价格、毒性以及胶液的流平性等因素，来确定氟橡胶溶剂的种类。利用SEM、DTA、TG等分析手段，并结合对涂层剪切强度、附着力、铅笔硬度、柔韧性／表面光泽度、耐冲击性、耐热空气性、耐液体性能的考察，确定出氟像胶涂料的理想配方(包括生胶、浴剂、稀释剂、吸酸剂、补强剂及其它助剂的种类与用量的选择)；对金属底材的表面处理方法和底涂的种类对最终粘接性能的影响，以及氟橡胶的溶解、胶浆制备、涂胶施工(包括喷涂、辊涂、淋涂、丝网印刷等)、硫化等工艺的操作条件进行了研究。

所谓氟橡胶(KFM)具有其他橡胶所不及的耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品等性能，已广泛应用于航空、导弹、火箭、宇航、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电汛、仪器、机械等工业领域。氟橡胶按化学组成分可分为含氟烯烃类、含氟聚丙烯酸酯类、含氟聚酯类、氟化磷腈橡胶、氟硅橡胶等，其中以含氟烯烃类应用最广。目前构成市场是主导品种的是偏氟乙烯(VDF)与氟丙烯(HFP)共聚的二元类26型FKM，氟质量分数约66％，Tg为-20℃。近年来，对共聚四氟乙烯(TFE)，减少VDF含量(提高氟含量)的三元类FKM(246型)的需求明显增加。对246型FKM而言，氟含量愈高，耐药品性、耐腐蚀性、耐油性、耐燃油渗透性就愈好，但耐低温性能会变差。作为改善低温特性的品种，除共聚了全氟乙烯醚的FKM外，还有含氟硅类(FVMQ)和主链中含有六氟丙烯氧化物单元的FKM。

国内氟橡胶密封制品普通采用的是模压成型，但由于密封垫片薄涂层，只能采用将橡胶体制成涂料然后施工的方式，目前国内少数研究机构已经在此领域取得了一定进展，但仍存在涂层的性能不佳和生产工艺复杂等问题，使得生产的产品与国外进口产品仍然存在着较大差距，难以得到推广。所以研究开发出性能优良的氟橡胶涂料，并进一步优化涂料的施工工艺，在提高密封垫片性能的同时，缩短生产周期、降低成本是目前需要解决的问题。1、氟橡胶种类较多，从资料上无法得到溶度参数具体数据。要能过实验理论计算与实际测定相结合的方式，得出26型氟橡胶的溶度参数，并以此为主要依据，结合对溶性、挥发性、毒性、价格等方面的综合考虑，选择出氟橡胶的溶剂，并根据施工工艺的要求确定最佳稀释比。2、研制和筛选出性能优良，发动机密封垫片用氟橡胶涂料的配方及生产、施工工艺。3、光泽度不佳是氟橡胶涂料所制备的涂层普遍存在的问题，本实验通过对填料进行改性和加入助剂的方法，使涂层的表面性能得到了明显改善。4、针对氟橡胶涂料流平性不佳的问题，本公司尝试改变溶剂体系和加入有机硅树脂的方法，取得较好的效果。5、本题研制提氟橡胶制品均需进行二段硫化，本公司经改进省去了这一步骤，这同样缩短了生产时间，降低了成本。

环境影响评估

由于项目生产的产品是氟橡胶金属汽缸垫，不仅在生产过程中是环保的，而且生产的产品不给环境带来影响，本项目的产品在生产过程中的废气、废水、噪声、粉尘等均符合要求，采用国内先进的生产设备和生产工艺，极大地简化了工艺流程，整个生产过程低排放。大大提高了生产效率，提高了产品质量，且节约能源。符合节能环保，发展循环经济的要求。

项目效益分析

市场前景：汽车制造业是我国的一大支柱工业产业，汽车制造业的发展给我们提出了新的挑战和机遇。经济体制的进一步与国际接轨，创新所带来的技术革命，更为汽车制造业提出了更高的要求。本公司已经开发的丝网印氟橡胶汽缸垫产品，将采用目前国内领先的流水线一次滚压成型工艺和全新复合配方的先进工艺技术，以“节能、环保、安全”为宗旨，生产出环保节能的新型汽车密封材料产品，因此，它深受高层次人们的喜爱，产品在上海、宁波、台州等地试销后，顾客反映良好，对产品的评价甚高，产品利润丰厚，市场风险较小，有相当广阔的市场前景。

社会效益分析：氟橡胶垫片的技改可以填补目前国内私营企业高档汽车配件的空白，实现汽配企业业务发展的新的突破口，促进我县汽配企业向更高更强更优的方向发展，此项目的完成，有助于我省汽配行业的良性竞争，生产制造高档产品的特色，并且，此项目可以推动我县汽配行业，特别是进入整车企业配套的发展，增强我县产品在该领领域的竞争力，提高我县汽配产品的综合实力和国际竞争力，具有极大的社会经济效益。能解决至少50人的就业，减轻目前社会的就业压力。该项目具备成熟的技术保障，广阔的市场前景，在原厂区车间内改建，投资省、见效快，有较好的经济社会效益，对产业链和行业发展起到引领和推动作用，项目是可行的也是十分必要的。

Claims

1.一种汽缸垫表面上的涂层，其特征在于：所述涂层的配方组成为：

氟橡胶78～85份、补强剂15～25份、活性氧化镁8～15份、硫化剂2～6份、氢氧化钙4～8份、颜料1～10份，上述为重量份。

2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于：所述补强剂为：碳黑或硅藻头。

3.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于：所述配方中还加入有作为氟素消泡剂1～5份，上述为重量份。

4.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于：所述配方中还加有作为氟素流平剂1～5份，上述为重量份。

5.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于：所述颜料为：二硫化钼或酞菁蓝。

6.一种权利要求1所述涂层的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

三、涂制：采用丝网漏印法将胶浆印在汽缸垫表面上；

7.根据权利要求6所述的涂层，其特征在于：所述步骤五中，将干燥后的汽缸垫置于烘箱中硫化1小时。

8.根据权利要求6所述的涂层，其特征在于：所述步骤二中的溶剂为醋酸丁醋或慢干水。

9.根据权利要求6所述的涂层，其特征在于：所述步骤三中，采用丝网漏印法的步骤依次为：汽缸垫表面预处理-底涂-漏印模具置于汽缸垫表面上-按漏印模具的漏孔中置入涂料。