CN103923468B - 一种发动机密封垫用耐高温油橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机密封垫用耐高温油橡胶及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：腈硅橡胶80-120、丁吡橡胶50-70、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20-40、热裂法炭黑N990？25-35、对苯二甲酸钙2-3、氧化锌4-6、硬脂酸3-5、碱式硅酸铅2.5-4.5、褐煤蜡4-8、三羟甲基丙烷三油酸酯3-6、过氧化苯甲酰？2-4、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺？1.5-2.5。本发明橡胶具有优异的耐油性和耐高温性，在200℃的发动机油中长期工作,仍能保持弹性,密封效果好，不老化、不变形、不渗漏，可以广泛应用于汽车、飞机、轮船、拖拉机等的发动机上的密封垫。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机密封垫用耐高温油橡胶及其制备方法，属于橡胶材料领域。
背景技术
密封垫，是一种用于机械、设备、管道等内部，起密封作用的材料。其中橡胶密封垫是一类使用较广的密封材料，广泛应用于汽车、电子、化工、抗静电、阻燃、食品等行业。发动机密封垫会接触到汽油、柴油、机油等腐蚀介质，且工作时温度较高，达到200℃甚至跟高，因此，发动机密封垫使用的橡胶必须具有良好的耐油、耐高温等性能，然而现有市场上的橡胶往往达不到要求，导致密封效果差，易出现渗漏现象，影响发动机正常工作。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种发动机密封垫用耐高温油橡胶及其制备方法，该橡胶气密性好，可以在200℃发动机油中长期工作,不老化，不变形。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种发动机密封垫用耐高温油橡胶，由以下重量份的原料制成：腈硅橡胶80-120、丁吡橡胶50-70、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20-40、热裂法炭黑N99025-35、对苯二甲酸钙2-3、氧化锌4-6、硬脂酸3-5、碱式硅酸铅2.5-4.5、褐煤蜡4-8、三羟甲基丙烷三油酸酯3-6、过氧化苯甲酰2-4、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5-2.5、棕榈油5-10、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯10-15、纳米硼酸镁10-15、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯15-20、促进剂DETU2-3、防老剂DNP1-2、防老剂NAPM0.5-1.5、改性填料20-30；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比4-8:3-5:2-3称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在650-750℃纯NH3气氛下煅烧0.5-1h，再在360-420℃纯H2气氛下煅烧1-2h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量30-40%的20-25%纳米硅溶胶、3-5%的油酸三乙醇胺、1-2%的吐温60、2-3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在50-60℃水浴温度下搅拌20-30min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1-2倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2-3%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4-6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3-5%的纳米氮化硅、2-3%的柠檬酸、1-2%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2-3h，烘干，粉碎，过筛即可。
夕线石、油页岩、凹凸棒土三种无机填料经上述方法改性后，对橡胶材料有良好的相容性和分散性，从而显著提高无机填料的补强效果，提高橡胶的力学性能，并能赋予橡胶制品良好的耐磨、耐撕裂、耐热、耐老化、耐油等多种性能，延长橡胶制品的使用寿命。
本发明发动机密封垫用耐高温油橡胶的制备方法，包括以下步骤：使用开炼机先将腈硅橡胶、丁吡橡胶、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物混炼均匀,再将辊距调到2mm以下,薄通3-5次,调大辊距至3-4mm,待胶料包辊后，依次加入氧化锌、硬脂酸、碱式硅酸铅、防老剂、促进剂，然后加入炭黑、纳米硼酸镁、褐煤蜡、棕榈油，最后加入其余原料，辊温控制在50-60℃,炼胶时间控制在20-30min，下料，停放8-12h即可。
本发明的有益效果：
本发明橡胶具有优异的耐油性和耐高温性，在200℃的发动机油中长期工作,仍能保持弹性,密封效果好，不老化、不变形、不渗漏，可以广泛应用于汽车、飞机、轮船、拖拉机等的发动机上的密封垫，应用前景广阔。
具体实施方式
实施例1
一种发动机密封垫用耐高温油橡胶，由以下重量（kg）的原料制成：腈硅橡胶80、丁吡橡胶50、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20、热裂法炭黑N99025、对苯二甲酸钙2、氧化锌4、硬脂酸3、碱式硅酸铅2.5、褐煤蜡4、三羟甲基丙烷三油酸酯3、过氧化苯甲酰2、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5、棕榈油5、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯10、纳米硼酸镁10、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯15、促进剂DETU2、防老剂DNP1、防老剂NAPM0.5、改性填料20；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比4:3:2称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在650℃纯NH3气氛下煅烧1h，再在360℃纯H2气氛下煅烧2h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量30%的20%纳米硅溶胶、3%的油酸三乙醇胺、1%的吐温60、2%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在50℃水浴温度下搅拌30min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3%的纳米氮化硅、2%的柠檬酸、1%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2h，烘干，粉碎，过筛即可。
发动机密封垫用耐高温油橡胶的制备方法，包括以下步骤：使用开炼机先将腈硅橡胶、丁吡橡胶、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物混炼均匀,再将辊距调到2mm以下,薄通5次,调大辊距至3mm,待胶料包辊后，依次加入氧化锌、硬脂酸、碱式硅酸铅、防老剂、促进剂，然后加入炭黑、纳米硼酸镁、褐煤蜡、棕榈油，最后加入其余原料，辊温控制在50-60℃,炼胶时间控制在20-30min，下料，停放8-12h即可。
实施例2
一种发动机密封垫用耐高温油橡胶，由以下重量（kg）的原料制成：腈硅橡胶100、丁吡橡胶60、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物30、热裂法炭黑N99030、对苯二甲酸钙2.5、氧化锌5、硬脂酸4、碱式硅酸铅3.5、褐煤蜡6、三羟甲基丙烷三油酸酯4、过氧化苯甲酰3、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺2、棕榈油8、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯12、纳米硼酸镁12、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯18、促进剂DETU2.5、防老剂DNP1.5、防老剂NAPM1、改性填料25；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比6:4:2.5称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在700℃纯NH3气氛下煅烧1h，再在380℃纯H2气氛下煅烧1.5h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量35%的22%纳米硅溶胶、4%的油酸三乙醇胺、1.5%的吐温60、2.5%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在55℃水浴温度下搅拌25min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1.5倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2.5%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、5%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、4%的纳米氮化硅、2.5%的柠檬酸、1.5%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2.5h，烘干，粉碎，过筛即可。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种发动机密封垫用耐高温油橡胶，由以下重量（kg）的原料制成：腈硅橡胶120、丁吡橡胶70、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物40、热裂法炭黑N99035、对苯二甲酸钙3、氧化锌6、硬脂酸5、碱式硅酸铅4.5、褐煤蜡8、三羟甲基丙烷三油酸酯6、过氧化苯甲酰4、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺2.5、棕榈油10、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯15、纳米硼酸镁15、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯20、促进剂DETU3、防老剂DNP2、防老剂NAPM1.5、改性填料30；
所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比8:5:3称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在750℃纯NH3气氛下煅烧0.5h，再在420℃纯H2气氛下煅烧1h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量40%的25%纳米硅溶胶、5%的油酸三乙醇胺、2%的吐温60、3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在60℃水浴温度下搅拌20min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量2倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量3%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、5%的纳米氮化硅、3%的柠檬酸、2%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌3h，烘干，粉碎，过筛即可。
制备方法同实施例1。
将实施例1、2、3所生产的橡胶用于制备发动机密封垫，其性能检测结果如表1所示。
表1实施例1、2、3所生产的橡胶密封垫性能检测结果
Claims (3)
1.一种发动机密封垫用耐高温油橡胶，其特征在于，由以下重量份的原料制成：腈硅橡胶80-120、丁吡橡胶50-70、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20-40、热裂法炭黑N99025-35、对苯二甲酸钙2-3、氧化锌4-6、硬脂酸3-5、碱式硅酸铅2.5-4.5、褐煤蜡4-8、三羟甲基丙烷三油酸酯3-6、过氧化苯甲酰2-4、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺1.5-2.5、棕榈油5-10、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯10-15、纳米硼酸镁10-15、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯15-20、促进剂DETU2-3、防老剂DNP1-2、防老剂NAPM0.5-1.5、改性填料20-30。
2.根据权利要求1所述的发动机密封垫用耐高温油橡胶，其特征在于，所述改性填料的制备方法如下：（1）按重量比4-8:3-5:2-3称取夕线石、油页岩、凹凸棒土混合均匀，粉碎，过筛，然后在650-750℃纯NH3气氛下煅烧0.5-1h，再在360-420℃纯H2气氛下煅烧1-2h，自然冷却至室温；（2）取相当于矿物填料重量30-40%的20-25%纳米硅溶胶、3-5%的油酸三乙醇胺、1-2%的吐温60、2-3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，再加入步骤（1）处理的矿物填料，在50-60℃水浴温度下搅拌20-30min，抽滤，烘干；（3）取相当于矿物填料重量1-2倍量的天然胶乳与步骤（2）处理后的矿物填料混合均匀，然后加入混合物重量2-3%的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4-6%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉、3-5%的纳米氮化硅、2-3%的柠檬酸、1-2%的8-氨基萘-1,6-二磺酸，搅拌2-3h，烘干，粉碎，过筛即可。
3.如权利要求1所述的发动机密封垫用耐高温油橡胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：使用开炼机先将腈硅橡胶、丁吡橡胶、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物混炼均匀,再将辊距调到2mm以下,薄通3-5次,调大辊距至3-4mm,待胶料包辊后，依次加入氧化锌、硬脂酸、碱式硅酸铅、防老剂、促进剂，然后加入炭黑、纳米硼酸镁、褐煤蜡、棕榈油，最后加入其余原料，辊温控制在50-60℃,炼胶时间控制在20-30min，下料，停放8-12h即可。
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