CN104072828A - 一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶3345 40-50份，三元乙丙橡胶20-40份，对位芳纶纤维25-35份，硼酚醛25-30份，硅烷偶联剂3-5份，过氧化二异丙苯2.5-3份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂TMTD 0.8-1.3份，防老剂SP 0.7-0.9份，防老剂H 1-2.3份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物2-3份，纳米白炭黑增强剂30-35份，硬脂酸0.5-1.5份。本发明具有优异的耐热、耐油、耐氧化及耐老化的性能，密封效果好，扯断强度高。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
背景技术
丁腈橡胶是丁二烯与丙烯腈两种单体经自由基引发乳液聚合制得的无规共聚物,丁腈橡胶的分子结构中有不饱和键和极性基团-CN,使丁腈橡胶具有一系列优异性能,如耐油性好、物理机械性能优异。但同时由于双键的存在使丁腈橡胶耐老化性、耐氧化性不如其它饱和橡胶。鉴于以上不足,人们通过添加各种高效助剂、改变丁腈橡胶内部结构、提高其饱和度等方法来获得高性能改性橡胶。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，具有优异的耐热、耐油、耐氧化及耐老化的性能，密封效果好，扯断强度高。
本发明提出的一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶3345 40-50份，三元乙丙橡胶20-40份，对位芳纶纤维25-35份，硼酚醛25-30份，硅烷偶联剂3-5份，过氧化二异丙苯2.5-3份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂TMTD 0.8-1.3份，防老剂SP 0.7-0.9份，防老剂H 1-2.3份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物2-3份，纳米白炭黑增强剂30-35份，硬脂酸0.5-1.5份；在制备过程中，S1、首先将丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维送入塑炼机中在40-50℃进行塑炼；S2、然后加入硼酚醛、硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯、硫磺粉、防老剂H、硬脂酸、放入密炼机中于70-75℃下混炼完全；S3、再将所得胶料与纳米白炭黑增强剂及苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物放入开炼机中于82-87℃下混炼完全；S4、再加入促进剂TMTD、防老剂SP于90-95℃混炼完全，加工成型得到小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
优选地，所述硼酚醛中硼质量含量为6.5-7.8％。
优选地，纳米白炭黑增强剂的比表面积为150-175m2/g。
优选地，硅烷偶联剂由乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷及二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的一种或多种组成。
优选地，丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维的重量比为45-50:25-30:30-35。
优选地，丁腈橡胶3345、硫磺粉及过氧化二异丙苯的重量比为45-50：0.75：2.5。
优选地，纳米白炭黑增强剂为沉淀法纳米白炭黑，粒径为15-30nm。
优选地，在S1中塑炼温度为42-48℃，在S2中混炼温度为72-74℃，在S3中混炼温度为83-85℃，在S4中混炼温度为91-94℃。
本发明的丁腈橡胶油封材料中，采用丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶、对位芳纶纤维和硼酚醛作为主料，使本发明具有优异的耐油、耐热、耐老化性能，密封性能好，由于对位芳纶纤维具有较好的耐热性和尺寸稳定性，还具有耐化学腐蚀性、高绝缘性、极高的抗拉强度和起始弹性模量，大幅提高了本发明的耐热性能和抗拉性能，而硼酚醛由于硼氧键具有较好的柔顺性，显著提高本发明的韧性，使本发明的力学性能大大提高，还能提高本发明的耐腐蚀和耐热性能；以过氧化二异丙苯和硫磺粉作为硫化剂，以促进剂TMTD作为硫化促进剂，增强丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶、对位芳纶纤维和硼酚醛之间的交联程度，进一步提高本发明耐油性能和耐高温性能；而以苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物作为偶联剂，使原料中的有机物和无机物紧密结合起来，提高了本发明的耐磨性能和塑性，使本发明更加适应汽油发动机动力总成的应用环境。
具体实施方式
实施例1
本发明提出的一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶3345 40份，三元乙丙橡胶40份，对位芳纶纤维25份，硼酚醛30份，乙烯基三乙氧基硅烷3份，过氧化二异丙苯3份，硫磺粉0.5份，促进剂TMTD 1.3份，防老剂SP 0.7份，防老剂H 2.3份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物2份，纳米白炭黑增强剂35份，硬脂酸0.5份，其中纳米白炭黑增强剂的比表面积为150m2/g；
根据上述各原料配比，在丁腈橡胶油封材料的制备过程中，包括如下步骤:
S1、首先将丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维送入塑炼机中在40℃进行塑炼；
S2、然后加入硼酚醛、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯、硫磺粉、防老剂H、硬脂酸、放入密炼机中于75℃下混炼完全；
S3、再将所得胶料与纳米白炭黑增强剂及苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物放入开炼机中于82℃下混炼完全；
S4、再加入促进剂TMTD、防老剂SP于95℃混炼完全，加工成型得到小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
实施例2
本发明提出的一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶334550份，三元乙丙橡胶20份，对位芳纶纤维35份，硼酚醛25份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷5份，过氧化二异丙苯2.5份，硫磺粉0.8份，促进剂TMTD 0.8份，防老剂SP 0.9份，防老剂H 1份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物3份，纳米白炭黑增强剂30份，硬脂酸1.5份，其中纳米白炭黑增强剂为沉淀法纳米白炭黑，其粒径为30nm；
根据上述各原料配比，在丁腈橡胶油封材料的制备过程中，包括如下步骤:
S1、首先将丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维送入塑炼机中在50℃进行塑炼；
S2、然后加入硼酚醛、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、硫磺粉、防老剂H、硬脂酸、放入密炼机中于70℃下混炼完全；
S3、再将所得胶料与纳米白炭黑增强剂及苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物放入开炼机中于85℃下混炼完全；
S4、再加入促进剂TMTD、防老剂SP于90℃混炼完全，加工成型得到小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
实施例3
本发明提出的一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶334545份，三元乙丙橡胶30份，对位芳纶纤维30份，硼酚醛28份，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷4份，过氧化二异丙苯2.5份，硫磺粉0.75份，促进剂TMTD 1.2份，防老剂SP 0.8份，防老剂H 2份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物2.3份，纳米白炭黑增强剂34份，硬脂酸0.8份，其中所述硼酚醛中硼质量含量为7.8％，纳米白炭黑增强剂为沉淀法纳米白炭黑，其粒径为15nm；
根据上述各原料配比，在丁腈橡胶油封材料的制备过程中，包括如下步骤:
S1、首先将丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维送入塑炼机中在44℃进行塑炼；
S2、然后加入硼酚醛、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯、硫磺粉、防老剂H、硬脂酸、放入密炼机中于72℃下混炼完全；
S3、再将所得胶料与纳米白炭黑增强剂及苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物放入开炼机中于83℃下混炼完全；
S4、再加入促进剂TMTD、防老剂SP于93℃混炼完全，加工成型得到小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
实施例4
本发明提出的一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶3345 50份，三元乙丙橡胶25份，对位芳纶纤维33份，硼酚醛27份，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷4份，过氧化二异丙苯2.5份，硫磺粉0.75份，促进剂TMTD 1份，防老剂SP 0.8份，防老剂H 1.6份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物2.6份，纳米白炭黑增强剂31份，硬脂酸1.2份，其中所述硼酚醛中硼质量含量为6.5％，纳米白炭黑增强剂的比表面积为175m2/g；
根据上述各原料配比，在丁腈橡胶油封材料的制备过程中，包括如下步骤:
S1、首先将丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维送入塑炼机中在48℃进行塑炼；
S2、然后加入硼酚醛、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯、硫磺粉、防老剂H、硬脂酸、放入密炼机中于74℃下混炼完全；
S3、再将所得胶料与纳米白炭黑增强剂及苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物放入开炼机中于85℃下混炼完全；
S4、再加入促进剂TMTD、防老剂SP于92℃混炼完全，加工成型得到小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶334540-50份，三元乙丙橡胶20-40份，对位芳纶纤维25-35份，硼酚醛25-30份，硅烷偶联剂3-5份，过氧化二异丙苯2.5-3份，硫磺粉0.5-0.8份，促进剂TMTD 0.8-1.3份，防老剂SP 0.7-0.9份，防老剂H 1-2.3份，苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物2-3份，纳米白炭黑增强剂30-35份，硬脂酸0.5-1.5份；在制备过程中，S1、首先将丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维送入塑炼机中在40-50℃进行塑炼；S2、然后加入硼酚醛、硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯、硫磺粉、防老剂H、硬脂酸、放入密炼机中于70-75℃下混炼完全；S3、再将所得胶料与纳米白炭黑增强剂及苯乙烯-丙烯腈-顺丁烯二酸酐共聚物放入开炼机中于82-87℃下混炼完全；S4、再加入促进剂TMTD、防老剂SP于90-95℃混炼完全，加工成型得到小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料。
2.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，所述硼酚醛中硼质量含量为6.5-7.8％。
3.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，纳米白炭黑增强剂的比表面积为150-175m2/g。
4.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，硅烷偶联剂由乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷及二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的一种或多种组成。
5.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，丁腈橡胶3345、三元乙丙橡胶及对位芳纶纤维的重量比为45-50:25-30:30-35。
6.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，丁腈橡胶3345、硫磺粉及过氧化二异丙苯的重量比为45-50：0.75：2.5。
7.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，纳米白炭黑增强剂为沉淀法纳米白炭黑，其粒径为15-30nm。
8.根据权利要求1所述的小型汽油发电机动力总成用丁腈橡胶油封材料，其特征在于，在S1中塑炼温度为42-48℃，在S2中混炼温度为72-74℃，在S3中混炼温度为83-85℃，在S4中混炼温度为91-94℃。
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