CN106084367A - 一种汽车轮毂轴承密封圈及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车轮毂轴承密封圈及其制备方法，涉及汽车配件加工领域，汽车轮毂轴承密封圈包括氢化丁腈橡胶、硫磺、防老剂、活化剂、硬脂酸、润滑剂、氧化铝粉、邻苯二甲酸二丁酯、二氧化硅、硫化促进剂、酸碱平衡剂、无机填料等成分，通过物料混炼、压延成型、一次硫化、冲切去边、二次硫化、修整检验等六个步骤得到成品，原料配方设计合理，制备出的密封圈具有极佳的极佳的耐油、耐热、耐寒性以及抗蚀、抗张、抗撕和压缩性，使用寿命长。

Description

一种汽车轮毂轴承密封圈及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车配件加工领域，具体涉及一种汽车轮毂轴承密封圈及其制备方法。
背景技术
橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品由于其具有独特的性能，因此，橡胶是制作密封圈较好的原料。汽车轮毂轴承密封圈是用于汽车的轮毂轴承上的，起到密封、防尘的作用。
经检索，如中国专利文献公开了一种汽车轴承用密封圈【申请号：201310680914.2；公告号：103724833A】。这种汽车轴承用密封圈，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的：三元乙丙橡胶4045m 92-100、N-乙基-邻对甲苯磺酰胺1-2、苏州土6-10、氯化亚铜2-3、钛酸钾1-2、1-羟乙基-2-油基咪唑啉1-2、快压出炭黑10-13、癸二酸二辛酯5-8、氟化镁1-2、二丙酮醇2-3、竹炭粉2-3、过氧化二叔丁基1-2、二甲基二硫代氨基甲酸钠0.7-1.4、防老剂BZ1-2、复合填料19-30；所述的复合填料是由下述重量份的原料组成的：黑土40-46、牡蛎壳粉5-7、麦饭石粉4-6、聚丙烯酸丁酯2-3、亚甲基二萘磺酸钠2-3、偏硼酸钡2-3、松油醇1-2、水适量；将上述黑土在600-700℃下煅烧1-2小时，冷却出料后研碎成粉，将上述亚甲基二萘磺酸钠加入到3-4倍水中，搅拌均匀后加入牡蛎壳粉、麦饭石粉，加热到60-70℃，保温搅拌10-12分钟，加入偏硼酸钡，继续搅拌至水干，冷却至常温，与上述处理后的黑土粉混合，加入剩余各原料，球磨，过筛，即得所述复合填料。
该专利中公开的密封圈虽然具有很好的抗磨性、耐油性、表面摩擦系数小，对轴承的保护效果持久，但是，该密封圈不能承受较高的温度，也不能耐受低温，也没有其制作工艺，因此，设计出一种汽车轮毂轴承密封圈及其制作工艺是很有必要的。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种新型的汽车轮毂轴承密封圈及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种汽车轮毂轴承密封圈，包括氢化丁腈橡胶、硫磺、防老剂、活化剂、硬脂酸、润滑剂、氧化铝粉、邻苯二甲酸二丁酯、二氧化硅、硫化促进剂、酸碱平衡剂、无机填料，
其中，上述各组分以如下重量份进行配比：氢化丁腈橡胶70-80份、硫磺10-20份、防老剂1-3份、活化剂3-5份、硬脂酸2-4份、润滑剂1-3份、氧化铝粉0.1-0.5份、邻苯二甲酸二丁酯0.1-0.3份、二氧化硅3-7份、硫化促进剂1-4份、酸碱平衡剂1-3份、无机填料25-35份
优选的，各组分的最优配比为氢化丁腈橡胶80份、硫磺15份、防老剂2份、活化剂3份、硬脂酸4份、润滑剂3份、氧化铝粉0.2份、邻苯二甲酸二丁酯0.3份、二氧化硅3份、硫化促进剂3份、酸碱平衡剂3份、无机填料25份。
优选的，所述防老剂为巯基苯并咪唑；所述活化剂为高活性氧化镁，活性系数150；所述润滑剂采用进口微晶蜡WB42，所述无机填料采用低杂质炭黑330R或者硅藻土；所述酸碱平衡剂采用PEG400，其为酸碱度小于8.5的弱碱性聚乙二醇，所述硫化促进剂采用二叔丁基过氧化物。
一种汽车轮毂轴承密封圈的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/3的氢化丁腈橡胶加入到密炼机中，按配方的重量份配比加入除硫磺外的其他各组分进行混炼3-5min，加入剩余2/3的氢化丁腈橡胶，继续混炼10-15min，加入硫磺再混炼1-2min后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
(2)将步骤(1)冷却后的胶料经压延机压延，按规定的重量进行成型；
(3)一次硫化:将成型好的半成品放入80-85℃烘箱中预热,将预热好的胶料投入模腔按其压延方向均匀径向排列，推入平板硫化机进行硫化；
(4)一次硫化的成型件外圆进行冲切去边；
(5)二次硫化：放入烘箱，以5-10℃/min的升温速度逐渐升温进行二次硫化来加深硫化深度；
(6)硫化后经修整、检验后复合材料密封圈制作完成。
优选的，步骤(3)中一次硫化的硫化条件为：硫化温度为180-185℃，时间270-330s，平板硫化机合模油压控制在16-18Mpa。
优选的，步骤(5)中二次硫化的硫化条件为：硫化温度为140-160℃，时间2-3h，平板硫化机合模油压控制在12-14Mpa。
本发明的优点在于：原料配方设计合理，制备出的密封圈具有极佳的极佳的的耐油、耐热、耐寒性以及抗蚀、抗张、抗撕和压缩性，使用寿命长，在汽车轮毂轴承密封圈的制备成分中选用了成本较高氢化丁腈橡胶，具有极佳的的耐油耐热性以及抗蚀、抗张、抗撕和压缩性，同时也可以改善密封圈冬天不耐寒的缺点，其中选用的进口氧化镁低温时性能稳定，利于胶料储存，高温时，活性优异，硫化速度快，保证了硫化效率；微晶蜡析出速度快，可以在产品表面形成一层保护膜，既能保证产品脱模性能，也能提高产品抗臭氧能力，弥补氢化丁腈橡胶的缺点，防老化剂的加入可以进一步提高产品的耐高温性能，使用具有良好分散性和补强效果的低杂质炭黑作为填料也可以大大提高产品使用寿命。在密封圈的制备中，通过两次硫化过程一次定型，二次加深硫化深度，而在二次硫化时采用逐渐升温的方式可以避免出现产品由于骤热易出现裂口的情况，大大提高了产品硫化合格率，保证了产品性能稳定。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，下面通过三个实施例来具体阐述本发明。
实施例1：
一种汽车轮毂轴承密封圈的制备方法，包括以下步骤：
(1)将30份氢化丁腈橡胶加入到密炼机中，加入防老剂巯基苯并咪唑2份、活化剂高活性氧化镁3份、硬脂酸4份、润滑剂进口微晶蜡3份、氧化铝粉0.2份、邻苯二甲酸二丁酯0.3份、二氧化硅3份、硫化促进剂二叔丁基过氧化物3份、酸碱平衡剂(PEG400)3份、无机填料25份进行混炼3min，加入剩余的50份氢化丁腈橡胶，继续混炼15min，加入硫磺15份再混炼2min后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
(2)将步骤(1)冷却后的胶料经压延机压延，按规定的重量进行成型；
(3)一次硫化:将成型好的半成品放入85℃烘箱中预热,将预热好的胶料投入模腔按其压延方向均匀径向排列，推入平板硫化机进行硫化，硫化温度为180℃，时间270s，平板硫化机合模油压控制在18Mpa；
(4)一次硫化的成型件外圆进行冲切去边；
(5)二次硫化：放入烘箱，以5℃/min的升温速度逐渐升温进行二次硫化来加深硫化深度，硫化温度为140℃，时间3h，平板硫化机合模油压控制在14Mpa；
(6)硫化后经修整、检验后复合材料密封圈制作完成。
实施例2：
一种汽车轮毂轴承密封圈的制备方法，包括以下步骤：
(1)将25份氢化丁腈橡胶加入到密炼机中，加入防老剂巯基苯并咪唑3份、活化剂高活性氧化镁5份、硬脂酸2份、润滑剂进口微晶蜡1份、氧化铝粉0.5份、邻苯二甲酸二丁酯0.1份、二氧化硅7份、硫化促进剂二叔丁基过氧化物4份、酸碱平衡剂(PEG400)1份、无机填料30份进行混炼5min，加入剩余的50份氢化丁腈橡胶，继续混炼10min，加入硫磺10份再混炼2min后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
(2)将步骤(1)冷却后的胶料经压延机压延，按规定的重量进行成型；
(3)一次硫化:将成型好的半成品放入80℃烘箱中预热,将预热好的胶料投入模腔按其压延方向均匀径向排列，推入平板硫化机进行硫化，硫化温度为185℃，时间330s，平板硫化机合模油压控制在16Mpa；
(4)一次硫化的成型件外圆进行冲切去边；
(5)二次硫化：放入烘箱，以10℃/min的升温速度逐渐升温进行二次硫化来加深硫化深度，硫化温度为160℃，时间2h，平板硫化机合模油压控制在12Mpa；
(6)硫化后经修整、检验后复合材料密封圈制作完成。
实施例3：
一种的制备方法，包括以下步骤：
(1)将23份氢化丁腈橡胶加入到密炼机中汽车轮毂轴承密封圈，加入防老剂巯基苯并咪唑1份、活化剂高活性氧化镁4份、硬脂酸3份、润滑剂进口微晶蜡2份、氧化铝粉0.1份、邻苯二甲酸二丁酯0.3份、二氧化硅5份、硫化促进剂二叔丁基过氧化物4份、酸碱平衡剂(PEG400)1份、无机填料35份进行混炼4min，加入剩余的47份氢化丁腈橡胶，继续混炼13min，加入硫磺20份再混炼2min后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
(2)将步骤(1)冷却后的胶料经压延机压延，按规定的重量进行成型；
(3)一次硫化:将成型好的半成品放入83℃烘箱中预热,将预热好的胶料投入模腔按其压延方向均匀径向排列，推入平板硫化机进行硫化，硫化温度为180℃，时间300s，平板硫化机合模油压控制在17Mpa；
(4)一次硫化的成型件外圆进行冲切去边；
(5)二次硫化：放入烘箱，以8℃/min的升温速度逐渐升温进行二次硫化来加深硫化深度，硫化温度为150℃，时间2.5h，平板硫化机合模油压控制在14Mpa；
(6)硫化后经修整、检验后复合材料密封圈制作完成。
经过以上工艺步骤后，取得汽车轮毂轴承密封圈样品，对其进行分析，得到如下数据：
从图上数据可知，该配方和方法制得的汽车轮毂轴承密封圈的耐热耐寒和耐撕扯耐压性能优良。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车轮毂轴承密封圈，其特征在于，包括氢化丁腈橡胶、硫磺、防老剂、活化剂、硬脂酸、润滑剂、氧化铝粉、邻苯二甲酸二丁酯、二氧化硅、硫化促进剂、酸碱平衡剂、无机填料；
其中，上述各组分以如下重量份进行配比：氢化丁腈橡胶70-80份、硫磺10-20份、防老剂1-3份、活化剂3-5份、硬脂酸2-4份、润滑剂1-3份、氧化铝粉0.1-0.5份、邻苯二甲酸二丁酯0.1-0.3份、二氧化硅3-7份、硫化促进剂1-4份、酸碱平衡剂1-3份、无机填料25-35份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承密封圈，其特征在于：各组分的最优配比为氢化丁腈橡胶80份、硫磺15份、防老剂2份、活化剂3份、硬脂酸4份、润滑剂3份、氧化铝粉0.2份、邻苯二甲酸二丁酯0.3份、二氧化硅3份、硫化促进剂3份、酸碱平衡剂3份、无机填料25份。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车轮毂轴承密封圈，其特征在于：所述防老剂为巯基苯并咪唑；所述活化剂为高活性氧化镁，活性系数150；所述润滑剂采用进口微晶蜡WB42，所述无机填料采用低杂质炭黑330R或者硅藻土；所述酸碱平衡剂采用PEG400，其为酸碱度小于8.5的弱碱性聚乙二醇，所述硫化促进剂采用二叔丁基过氧化物。
4.一种汽车轮毂轴承密封圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将1/3的氢化丁腈橡胶加入到密炼机中，按配方的重量份 配比加入除硫磺外的其他各组分进行混炼3-5min，加入剩余2/3的氢化丁腈橡胶，继续混炼10-15min，加入硫磺再混炼1-2min后排胶，经开炼机翻炼后下片、冷却；
(2)将步骤(1)冷却后的胶料经压延机压延，按规定的重量进行成型；
(3)一次硫化:将成型好的半成品放入80-85℃烘箱中预热,将预热好的胶料投入模腔按其压延方向均匀径向排列，推入平板硫化机进行硫化；
(4)一次硫化的成型件外圆进行冲切去边；
(5)二次硫化：放入烘箱，以5-10℃/min的升温速度逐渐升温进行二次硫化来加深硫化深度；
(6)硫化后经修整、检验后复合材料密封圈制作完成。
5.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂轴承密封圈的制备方法，其特征在于：步骤(3)中一次硫化的硫化条件为：硫化温度为180-185℃，时间270-330s，平板硫化机合模油压控制在16-18Mpa。
6.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂轴承密封圈的制备方法，其特征在于：步骤(5)中二次硫化的硫化条件为：硫化温度为140-160℃，时间2-3h，平板硫化机合模油压控制在12-14Mpa。
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