CN104327429A - 一种汽车用高速旋转油封用混料 - Google Patents

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赵研
邢华艳
张建新
刘斌
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Abstract

本发明属于有机化合物加工领域，提出一种汽车用高速旋转油封用混料，由以下重量份的成分组成：氟橡胶100份，双酚AF 1.5-2.5份，促进剂BPP 0.4-0.8份，活性氧化镁2-5份，氢氧化钙4-10份，炭黑0-50份，硅酸钙5-50份，六方氮化硼0-50份，碳纳米管0-20份，脱模剂1-3份。本发明选用氟橡胶F246(门尼粘度100-150)作为基础生胶，并优化配方体系，保证原有配方的硫化氟橡胶的物理机械性能基本不变。采用两种不同类型的导热填料复配使用，二者协同提高了混炼胶的导热系数，用于制造的硫化胶制品的导热性能明显提高。

Description

一种汽车用高速旋转油封用混料
技术领域
本发明属于高分子化合物的加工领域，具体涉及一种用于硫化的橡胶混料。
背景技术
氟橡胶是50年代为了满足航空工业对高性能密封的需求而发展起来的，而后迅速应用到汽车工业、化学工业等领域。据国外资料统计，汽车工业的氟橡胶用量占到氟橡胶总量全球百分之六十以上，而汽车工业的长足发展，也带动了氟橡胶产业。氟橡胶具有耐高温、耐油耐溶剂等特性和良好的物理机械性能、尤其是十分突出的高温低压变性能，使其成为汽车用油封首选材料。
氟橡胶的导热系数在0.75左右，一般来说，耐磨性较好，但在光滑的金属表面，耐磨性较差，特别是用于高速旋转油封效果并不十分理想。这是因为在较高速度的摩擦下，局部产生很高的摩擦热，而由于氟橡胶本身的导热性差，热量不能及时导出，使接触部分迅速老化，造成密封过早失效，严重时甚至烧伤唇口。当油封唇口局部温度超过130℃、线速度超过25m/s时，油封失效成为普遍情况。随着汽车行驶速度的不断提高，材料的使用温度也越来越高，高速旋转油封的应用越来越多。我国相关方面的应用研究起步比较晚，目前这一方面的研究仍须加大力度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种组分配伍合理的氟橡胶混料，其制得的胶料所制造的硫化胶制品，能够将局部摩擦热及时导出，从而降低接触处的温度，用于制造高速旋转油封。
本发明的另一目的是提出用所述高速旋转油封用混料制备的硫化橡胶。
实现本发明上述目的技术方案为：
一种汽车用高速旋转油封用混料，由以下重量份的成分组成：
优选地，所述的高速旋转油封用混料，由以下重量份的成分组成：
其中，所述氟橡胶为偏氟乙烯-三氟氯乙烯(F2311Q)、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯(F246T)和偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯-csm(FPM503P)氟橡胶中的一种。优选采用门尼粘度100-150的偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯(F246T)氟橡胶。
优选地，所述活性氧化镁为活性-150型、活性-120型、活性-80型氧化镁中的一种。
其中，所述氢氧化钙的粒度为4.5μm(3250目)～150μm(100目)。
其中，六方氮化硼具有类似石墨的层状结构，在大气压力下熔点为3000℃，在大气压下于2500℃升华。理论密度为2.29克/立方厘米。莫氏硬度2，抗氧温度900℃，耐高温2000℃，在氮和氩中使用熔点为3000℃。优选粒度d50为15μm的六方氮化硼。但是六方氮化硼过多填入会导致胶料粘度上升。热裂法炭黑的聚集度很低，与橡胶很容易混合均匀，而且有一定降低胶料黏度的作用，使胶料流动性更好。可选炭黑N990。
其中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。优选采用管径10-15nm,管长为8-15μm的多壁碳纳米管。
其中，所述脱模剂为石蜡或棕榈蜡、莱茵散中的一种或多种。所述石蜡优选熔点为48-60℃的石蜡。
采用本发明所述的高速旋转油封用混料制备的硫化橡胶。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明选用氟橡胶F246(门尼粘度100-150)作为基础生胶，并优化配方体系，保证原有配方的硫化氟橡胶的物理机械性能基本不变。
2.采用两种不同类型的导热填料复配使用，二者协同提高了混炼胶的导热系数，用于制造的硫化胶制品的导热性能明显提高。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中，F246T型氟橡胶购自中昊晨光化工研究院，门尼粘度[ML(1+4)100℃]为100-150。
活性氧化镁和超细氢氧化钙购自日本协和公司，其中氧化镁为活性-150型，氢氧化钙为试剂级，粒度d50为4.5μm。热裂法炭黑MT N990购自加拿大cancarb公司，脱模剂莱茵散25购自德国莱茵公司，双酚AF购自连云港泰卓新材料有限公司，促进剂BPP购自上海华仲荣工贸有限公司。六方氮化硼为RH-S级(粒度d50为15μm)，购自丹东日进科技有限公司，碳纳米管为多臂纳米管Flotube9000(管径11nm,管长为10μm)，购自北京天奈科技有限公司。
实施例中，如无特别说明，所采用的技术手段为本领域所公知的技术手段。
实施例1
上述原料经过开炼机混炼得到氟混炼胶。
实施例2
上述原料经过开炼机混炼得到氟混炼胶。
实施例3
上述原料经过开炼机混炼得到氟混炼胶。
对比例1：
上述原料经过开炼机混炼得到氟混炼胶。
本发明配方所制备的氟混炼胶，采用国际标准方法进行检测。其中硫化条件：一段硫化170℃×6min，二段硫化230℃×24h。实施例1-3和对比例1所制备的氟混炼胶的理化性能如表1所示：
表1
由表1可以看出，相比于对比例1，各实施例的拉伸强度、硬度和压缩永久变形性能变化不大，而伸长率有所减小，但仍然满足制造油封的胶料要求。导热系数的明显提高，使其可以作为高速旋转油封成为了可能。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种汽车用高速旋转油封用混料，由以下重量份的成分组成：
2.根据权利要求1所述的高速旋转油封用混料，其特征在于，由以下重量份的成分组成：
3.根据权利要求1或2所述的高速旋转油封用混料，其特征在于，所述氟橡胶为偏氟乙烯-三氟氯乙烯(F2311Q)、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯(F246T)和偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯-csm(FPM503P)氟橡胶中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的高速旋转油封用混料，其特征在于，所述活性氧化镁为活性-150型、活性-120型、活性-80型氧化镁中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的高速旋转油封用混料，其特征在于，所述氢氧化钙的粒度为4.5μm～150μm。
6.根据权利要求1或2所述的高速旋转油封用混料，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。
7.根据权利要求1或2所述的高速旋转油封用混料，其特征在于，所述脱模剂为石蜡或棕榈蜡、莱茵散中的一种或多种；，所述石蜡为熔点48-60℃的石蜡。
8.采用权利要求1-7任一所述的高速旋转油封用混料制备的硫化橡胶。
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