CN110358217A - 一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，密封件的生产步骤包括：备料：丁腈橡胶(NBR)被广泛用于改性PVC，NBR因分子中带有腈基而具有较好的耐油、耐溶剂和耐热性能，NBR种类中，随着丙烯腈质量分数增加，耐低温性能降低，脆性温度一般为‑30℃，在冬季寒冷地区，最低温度可在‑45℃左右，这样的低温下，胶垫很难保持良好的弹性和机械性能，顺丁橡胶(BR)相对分子质量高，分子链柔性大，本发明利用聚酯增塑剂取代现有的小分子增塑剂，相比小分子增塑剂具有更好的热稳定性，在提高PVC/NBR/BR三元共混弹性体回弹性的同时，降低了增塑剂的迁移率，降低了其VOC排放，达到绿色环保要求。

Description

一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法
技术领域
本发明涉及一种生产方法，特别涉及一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法。
背景技术
汽车中用于密封的部件，主要为弹性体制成。
传统的密封件由聚氯乙烯(PVC)与丁腈橡胶(NBR)并用，且聚氯乙烯(PVC) 与丁腈橡胶(NBR)并用已有很长一段历史，是最早采用的聚合物并用橡塑弹性体品种之一。PVC与NBR并用弹性体综合了PVC的耐油性、抗化学药品性、耐臭氧性和NBR的耐溶性和弹性，同时PVC对NBR起补强作用。若与单一NBR 相比，PVC/NBR并用弹性体的拉伸强度和抗撕裂性能均有提高，耐磨性、抗溶剂性及耐臭氧龟裂性有显著改善，并提高了自熄性能。但由于NBR耐寒性、耐磨性等较差，加之PVC加入后组成的PVC/NBR并用弹性体的耐寒性、弹性等性能下降，这就限制了它的应用范围。过去为了提高NBR的弹性、耐磨性、降低其脆性温度，常采用加入顺丁胶(BR)与之并用的方法来实现。而PVC与 BR由于极性相差太大，界面结合不好，PVC/BR并用体系很少采用。在PVC/NBR 并用体系中加入价格低廉(仅为NBR价格的1/2左右)、弹性好、耐磨性及耐寒性优越的BR来改善PVC/NBR二元共混体系的弹性、耐磨性及耐寒性等性能，降低PVC/NBR共混体系的材料成本并扩大其应用领域。PVC/NBR/BR热塑性弹性体用于制造各种密封件产品，加入大量邻苯二甲酸酯增塑剂在使用过程中容易析出，造成“二次污染”。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，以解决上述背景技术中提出的密封件的生产材料不够环保的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，密封件的生产步骤包括：
备料：密封件主要由以下材料混合制成：
丁腈橡胶(NBR)被广泛用于改性PVC，NBR因分子中带有腈基而具有较好的耐油、耐溶剂和耐热性能，NBR种类中，随着丙烯腈质量分数增加，耐低温性能降低，脆性温度一般为-30℃，在冬季寒冷地区，最低温度可在-45℃左右，这样的低温下，胶垫很难保持良好的弹性和机械性能；
顺丁橡胶(BR)相对分子质量高，分子链柔性大，玻璃化转变温度低(Tg为 -l05℃)，具有高弹性、优异的耐低温性和高耐磨性等优点，是弹性和耐寒性最好的合成橡胶；
顺丁橡胶(BR)的改性，通过N，N-二甲基丙烯酰胺对BR进行接枝改性，提高NBR和与改性后的BR两种物质的相容性；
混炼步骤一：将NBR和与改性后的BR共混，将起到优势互补的作用，使共混后的共混物性能得到提高，利用N，N-二甲基丙烯酰胺在BR大分子链上接枝，改变BR的极性，通过接枝后的BR来提高与NBR的相容性并改善NBR 的耐低温性，提高NBR在低温环境中的使用寿命；
混炼步骤二：在混炼步骤一的混合物中加入蓖麻油基聚酯增塑剂，蓖麻油基聚酯增塑剂的粘度适宜，分子量在3200-4100，分子量分布系数在1.3-1.7 之间；增塑剂产品的热稳定性远远高于DOP，适用于工业加工应用；制备的 PVC塑料试片的断裂伸长率远远高于DOP，适用于对柔软度要求较高的PVC塑料制品，试片的吸水率48h内控制在0.025％以内，在乙醇、环己烷溶剂中的耐抽出效应远高于DOP，在活性炭粉末中的耐迁移性较高。
模压成型：将混炼步骤二中混合均匀的混合物送入到成型模具中，通过成型模具加热进行固化成型，得到密封件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的备料步骤中，密封件还可由聚氯乙烯(PVC)、丁腈橡胶(NBR)和邻苯二甲酸二辛酯混合制备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的N，N-二甲基丙烯酰胺接枝改性 BR兼具极性酰胺基团和烯烃非极性链段，能大大提高与PVC、NBR的相容性，从而改善材料的力学性能，N，N-二甲基丙烯酰胺接枝改性BR仍然保持良好的弹性、耐磨性及耐寒性，从而有效地改善PVC/NBR二元共混体系的弹性、耐磨性及耐寒性等性能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的蓖麻油基聚酯增塑剂属于生物基聚酯增塑剂，生物基聚酯增塑剂分子量在4000～9000之间，相比小分子增塑剂具有更好的热稳定性，在提高PVC热塑性弹性体回弹性的同时，降低了其VOC排放，达到绿色环保要求。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的蓖麻油基聚酯增塑剂在 PVC/NBR/BR基体中具有优良的耐迁移性和耐抽出性，减少材料使用过程的“二次污染”。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，利用聚酯增塑剂取代现有的小分子增塑剂，相比小分子增塑剂具有更好的热稳定性，在提高PVC/NBR/BR三元共混弹性体回弹性的同时，降低了增塑剂的迁移率，降低了其VOC排放，达到绿色环保要求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：本发明提供了一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，密封件的生产步骤包括：
备料：密封件主要由以下材料混合制成：
丁腈橡胶(NBR)被广泛用于改性PVC，NBR因分子中带有腈基而具有较好的耐油、耐溶剂和耐热性能，NBR种类中，随着丙烯腈质量分数增加，耐低温性能降低，脆性温度一般为-30℃，在冬季寒冷地区，最低温度可在-45℃左右，这样的低温下，胶垫很难保持良好的弹性和机械性能；
顺丁橡胶(BR)相对分子质量高，分子链柔性大，玻璃化转变温度低(Tg 为-l05℃)，具有高弹性、优异的耐低温性和高耐磨性等优点，是弹性和耐寒性最好的合成橡胶；
顺丁橡胶(BR)的改性，通过N，N-二甲基丙烯酰胺对BR进行接枝改性，提高NBR和与改性后的BR两种物质的相容性；
混炼步骤一：将NBR和与改性后的BR共混，将起到优势互补的作用，使共混后的共混物性能得到提高，利用N，N-二甲基丙烯酰胺在BR大分子链上接枝，改变BR的极性，通过接枝后的BR来提高与NBR的相容性并改善NBR 的耐低温性，提高NBR在低温环境中的使用寿命；
混炼步骤二：在混炼步骤一的混合物中加入蓖麻油基聚酯增塑剂，蓖麻油基聚酯增塑剂的粘度适宜，分子量在3200-4100，分子量分布系数在1.3-1.7 之间；增塑剂产品的热稳定性远远高于DOP，适用于工业加工应用；制备的 PVC塑料试片的断裂伸长率远远高于DOP，适用于对柔软度要求较高的PVC塑料制品，试片的吸水率48h内控制在0.025％以内，在乙醇、环己烷溶剂中的耐抽出效应远高于DOP，在活性炭粉末中的耐迁移性较高。
模压成型：将混炼步骤二中混合均匀的混合物送入到成型模具中，通过成型模具加热进行固化成型，得到密封件。
备料步骤中，密封件还可由聚氯乙烯(PVC)、丁腈橡胶(NBR)和邻苯二甲酸二辛酯混合制备；N，N-二甲基丙烯酰胺接枝改性BR兼具极性酰胺基团和烯烃非极性链段，能大大提高与PVC、NBR的相容性，从而改善材料的力学性能，N，N-二甲基丙烯酰胺接枝改性BR仍然保持良好的弹性、耐磨性及耐寒性，从而有效地改善PVC/NBR二元共混体系的弹性、耐磨性及耐寒性等性能；蓖麻油基聚酯增塑剂属于生物基聚酯增塑剂，生物基聚酯增塑剂分子量在4000～9000之间，相比小分子增塑剂具有更好的热稳定性，在提高PVC 热塑性弹性体回弹性的同时，降低了其VOC排放，达到绿色环保要求；蓖麻油基聚酯增塑剂在PVC/NBR/BR基体中具有优良的耐迁移性和耐抽出性，减少材料使用过程的“二次污染”。
具体使用时，本发明一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，利用聚酯增塑剂取代现有的小分子增塑剂，相比小分子增塑剂具有更好的热稳定性，在提高PVC/NBR/BR三元共混弹性体回弹性的同时，降低了增塑剂的迁移率，降低了其VOC排放，达到绿色环保要求。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，其特征在于，密封件的生产步骤包括：
备料：密封件主要由以下材料混合制成：
丁腈橡胶(NBR)被广泛用于改性PVC，NBR因分子中带有腈基而具有较好的耐油、耐溶剂和耐热性能，NBR种类中，随着丙烯腈质量分数增加，耐低温性能降低，脆性温度一般为-30℃，在冬季寒冷地区，最低温度可在-45℃左右，这样的低温下，胶垫很难保持良好的弹性和机械性能；
顺丁橡胶(BR)相对分子质量高，分子链柔性大，玻璃化转变温度低(Tg为-l05℃)，具有高弹性、优异的耐低温性和高耐磨性等优点，是弹性和耐寒性最好的合成橡胶；
顺丁橡胶(BR)的改性，通过N，N-二甲基丙烯酰胺对BR进行接枝改性，提高NBR和与改性后的BR两种物质的相容性；
混炼步骤一：将NBR和与改性后的BR共混，将起到优势互补的作用，使共混后的共混物性能得到提高，利用N，N-二甲基丙烯酰胺在BR大分子链上接枝，改变BR的极性，通过接枝后的BR来提高与NBR的相容性并改善NBR的耐低温性，提高NBR在低温环境中的使用寿命；
混炼步骤二：在混炼步骤一的混合物中加入蓖麻油基聚酯增塑剂，蓖麻油基聚酯增塑剂的粘度适宜，分子量在3200-4100，分子量分布系数在1.3-1.7之间；增塑剂产品的热稳定性远远高于DOP，适用于工业加工应用；制备的PVC塑料试片的断裂伸长率远远高于DOP，适用于对柔软度要求较高的PVC塑料制品，试片的吸水率48h内控制在0.025％以内，在乙醇、环己烷溶剂中的耐抽出效应远高于DOP，在活性炭粉末中的耐迁移性较高。
模压成型：将混炼步骤二中混合均匀的混合物送入到成型模具中，通过成型模具加热进行固化成型，得到密封件。
2.根据权利要求1所述的一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，其特征在于：所述的备料步骤中，密封件还可由聚氯乙烯(PVC)、丁腈橡胶(NBR)和邻苯二甲酸二辛酯混合制备。
3.根据权利要求1所述的一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，其特征在于：所述的N，N-二甲基丙烯酰胺接枝改性BR兼具极性酰胺基团和烯烃非极性链段，能大大提高与PVC、NBR的相容性，从而改善材料的力学性能，N，N-二甲基丙烯酰胺接枝改性BR仍然保持良好的弹性、耐磨性及耐寒性，从而有效地改善PVC/NBR二元共混体系的弹性、耐磨性及耐寒性等性能。
4.根据权利要求1所述的一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，其特征在于：所述的蓖麻油基聚酯增塑剂属于生物基聚酯增塑剂，生物基聚酯增塑剂分子量在4000～9000之间，相比小分子增塑剂具有更好的热稳定性，在提高PVC热塑性弹性体回弹性的同时，降低了其VOC排放，达到绿色环保要求。
5.根据权利要求1所述的一种环保型低迁移性汽车用密封件及密封件的生产方法，其特征在于：所述的蓖麻油基聚酯增塑剂在PVC/NBR/BR基体中具有优良的耐迁移性和耐抽出性，减少材料使用过程的“二次污染”。
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