CN104830065A

CN104830065A - 一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法

Info

Publication number: CN104830065A
Application number: CN201510114427.9A
Authority: CN
Inventors: 林忠琴
Original assignee: CGP Wuhu Sealing Co Ltd
Current assignee: CGP Wuhu Sealing Co Ltd
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2015-08-12

Abstract

本发明涉及硅橡胶复合加工领域，具体涉及一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法，该硅橡胶胶浆由如下重量份的原料制成：丙烯酸二甲氨基乙酯1-3、甲苯20-30、正硅酸乙酯2-4、400-600目钠基膨润土12-16、硅胶生胶22-26、纳米碳纤维粉1-2、消泡剂0.1-0.2、环己烷12-16、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂2260 0.1-0.2、色母料3-4、抗氧剂0.1-0.2、氨基硅烷偶联剂0.2-0.3；本发明的硅橡胶胶浆改进了传统硅橡胶的性能，制得的胶浆细腻光洁，触变性好，便于丝网印刷，硫化后的橡胶层厚度可低至0.05mm，强度高，尺寸稳定性好，可进行二次加工，密封效果持久，对油料、液体等流体有优良的密封作用。

Description

一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及硅橡胶复合加工领域，具体涉及一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法。

背景技术

超薄橡胶层密封技术是指一种制作在骨架(金属片材等)上硫化超薄橡胶体的密封件生产技术。这种产品表面有非常薄的、硫化粘接的橡胶层，在这层硫化橡胶的表面或者边缘制作密封筋，使其对油料、液体等流体产生密封作用，其中的超薄橡胶层装配紧固的可靠性比传统的零件更具优势，在同等扭矩下装配紧固的可靠性更好，失效情况减少，有效的减轻了整体零配件的重量，较之传统的密封件具有显而易见的优势，而研制出性能优良的超薄橡胶层成为保证这种超薄橡胶层密封技术使用性能种至关重要的一个环节。

硅橡胶具有耐高热、耐寒、韧性好、环保等优点在密封件中被广泛采用，然而经过多次的实验结果证实，在制备超薄硅胶层时普通的固体硅胶具有以下的缺点：(1)预成型硅胶件很难控制，摆胶困难，生产效率低，不利于批产化，(2)做出的产品硅胶层厚度超出，不能达到设计要求；使用液体硅胶也有以下缺点：(1)液体硅胶由本体和固化剂两项组成，使用前会混合均匀，需在一定的时间内使用完，不然会固化完成而失去使用价值，(2)超薄橡胶密封技术是需要在橡胶层上做出密封筋的，而一旦其固化完成后就不能对其进行加工了，达不到设计要求，(3)液体硅胶的强度偏低，其对油料、液体等流体的密封作用减弱。因此，为了制备性能优良的超薄厚度的硅橡胶层，需要从原料到工艺上需要做出进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法，这种改性硅橡胶胶浆改进了传统硅橡胶的加工性能，且具备优良的力学性能，制得的薄橡胶层具有优良的密封性能；为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法，其特征在于，所述的硅橡胶胶浆由以下重量份的原料制成：丙烯酸二甲氨基乙酯1-3、甲苯20-30、正硅酸乙酯2-4、400-600目钠基膨润土12-16、硅胶生胶22-26、纳米碳纤维粉1-2、消泡剂0.1-0.2、环己烷12-16、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂22600.1-0.2、色母料3-4、抗氧剂0.1-0.2、氨基硅烷偶联剂0.2-0.3；

所述的硅橡胶胶浆的制备方法为：

(1)先将钠基膨润土与纳米碳纤维混合，混合物料以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，在此条件下焙烧4-5h后冷却至室温，得活化微尺度粉体，随后将混合粉体与丙烯酸二甲氨基乙酯、氨基硅烷偶联剂混合分散20-30min后投入环己烷中，搅拌混合50-60min，得混合浆料备用；

(2)将硅胶生胶投入甲苯溶液中，搅拌至其完全溶解后，加入步骤(1)所得混合浆料，继续搅拌混合30-40min后加入其它剩余物料，搅拌至物料完全混合均匀即得。

本发明制备得到的改性硅橡胶胶浆具备以下优点：

(1)、胶浆中掺杂的表面接枝丙烯酸二甲氨基乙酯的钠基膨润土-纳米碳纤维微尺度填料，预先在环己烷中形成活化均浆，提高了原料间的相容性和反应活性，最终改善了硅橡胶使用性能，制得的胶浆黏度适中，浆料细腻，流动性好，可采用丝网印刷的方式实现批量化生产。

(2)、胶浆保存周期长，不会因为固化而失去使用价值，丝印残留硅胶可收集重复使用，材料利用率高。

(3)、通过烘烤等方式使甲苯等有机溶剂挥发后不影响硫化过程，可进行再加工。

(4)、硫化后硅胶层厚度可低至0.05mm，胶层强度高，同时尺寸稳定性好，耐磨损，长时间使用不失效，对油料、液体等流体有优良的密封作用。

具体实施方式

实施例

本实施例的胶浆由以下重量份的原料制成：丙烯酸二甲氨基乙酯2、甲苯25、正硅酸乙酯3、500目钠基膨润土15、硅胶生胶24、纳米碳纤维粉1.5、消泡剂0.1、环己烷14、双二五硫化剂0.8、粘接剂22600.1、色母料4、抗氧剂0.1、氨基硅烷偶联剂0.2。

该胶浆的制备方法为：

(1)先将钠基膨润土与纳米碳纤维混合，混合物料以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，在此条件下焙烧4.5h后冷却至室温，得活化微尺度粉体，随后将混合粉体与丙烯酸二甲氨基乙酯、氨基硅烷偶联剂混合分散25min后投入环己烷中，搅拌混合55min，得混合浆料备用；

(2)将硅胶生胶投入甲苯溶液中，搅拌至其完全溶解后，加入步骤(1)所得混合浆料，继续搅拌混合35min后加入其它剩余物料，搅拌至物料完全混合均匀即得。

本实施例所制得的胶浆形成的0.05mm厚橡胶层的性能测试结果为：

检测项目	检测结果
		邵氏硬度(度)	72
扯断强度(MPa)	9.8
		断裂伸长率(％)	348
100％定伸强度(MPa)	3.5
		压缩永久变形率(22h×175℃)	13.5％
低温测试(-25℃×3min)	无破损

耐油测试(耐903测试，150℃×70h)：

硬度变化(度)	-5
		扯断强度变化率(％)	-5.6％
断裂伸长率变化率(％)	-9.6％
		体积变化率(％)	5.4％

耐热空气老化测试(175℃×168h)：

硬度变化(度)	3
		扯断强度变化率(％)	3.45％
断裂伸长率变化率(％)	-9.2％

Claims

1.一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法，其特征在于，所述的硅橡胶胶浆由以下重量份的原料制成：丙烯酸二甲氨基乙酯1-3、甲苯20-30、正硅酸乙酯2-4、400-600目钠基膨润土12-16、硅胶生胶22-26、纳米碳纤维粉1-2、消泡剂0.1-0.2、环己烷12-16、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂2260 0.1-0.2、色母料3-4、抗氧剂0.1-0.2、氨基硅烷偶联剂0.2-0.3。

2.如权利要求1所述的一种用于制备超薄密封橡胶层的掺杂碳纤维高强度硅橡胶胶浆及其制备方法，其制备方法为：

（1）先将钠基膨润土与纳米碳纤维混合，混合物料以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，在此条件下焙烧4-5h后冷却至室温，得活化微尺度粉体，随后将混合粉体与丙烯酸二甲氨基乙酯、氨基硅烷偶联剂混合分散20-30min后投入环己烷中，搅拌混合50-60min，得混合浆料备用；

（2）将硅胶生胶投入甲苯溶液中，搅拌至其完全溶解后，加入步骤（1）所得混合浆料，继续搅拌混合30-40min后加入其它剩余物料，搅拌至物料完全混合均匀即得。