CN110437801A - 一种不固化腻子材料 - Google Patents

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张崇耿
王纪霞
胡大宁
张志鹏
李冲
包乐
耿志刚
张宁
苏菁
张飞
周一博
邹敏
郭铁坚
张治刚
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    • C09D5/34—Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明提供了一种不固化腻子材料，组分包括40～80质量份的聚苯醚撑硅橡胶、1～5质量份的气相二氧化硅、小于等于0.5质量份的铁红、1～10质量份的叶腊石和10～50质量份的硅油。本发明在聚苯醚撑硅橡胶的基础上使用耐热功能填料，既提高了耐热性，又不降低耐烧蚀性能和润滑性能，建立的不固化腻子材料的粘度性能和密封性能达到使用要求，能够满足防热环境严酷的摆动喷管动态密封和使用要求。

Description

一种不固化腻子材料
技术领域
本发明涉及一种用于固体火箭发动机摆动喷管的腻子材料。
背景技术
固体火箭发动机工作时摆动喷管需要承受3000℃度左右的高温，摆动喷管的活动间隙不仅要求耐高温和密封性能，而且摆动力矩要求尽量小，因此对腻子的润滑剂也 提出高要求。根据腻子的使用要求。室温硫化硅橡胶根据硫化机理和使用工艺性,可 分为单组分硫化硅橡胶和双组分硫化硅橡胶。前者是将基础胶料、填料、交联剂或催 化剂在无水条件下混合均匀后密封保存，遇大气中湿气即发生交联反应。后者是将基 础胶料和交联剂或催化剂分开，使用时按一定配比混合发生交联，与环境湿气无关。 室温硫化硅橡胶除了具有一般有机硅产品的耐氧化、耐高低温交变、耐寒、耐臭氧、 优异的电绝缘性、生理惰性、耐烧蚀、耐潮湿等优良性能外，最大特点就是工艺简便 可控制，适当改变填料、添加剂和聚合物的结构组成，特别是选择各种各样的交联催 化体系，可以制得许多不同性能的品种。但是这两种橡胶存在固化后模量增加、造成 喷管作动力矩增大的问题。不硫化腻子克服了上述两种硅橡胶硫化腻子的缺点，具有 不硫化、使用方便等优点，适合于动密封腻子。
因此，如何在不固化的聚苯醚撑硅橡胶的基础之上，加入耐热、耐烧蚀要求严格和润滑性好的功能填料，复配出针对发动机摆动喷管所需的不固化密封腻子，技术难 度较大。通过互联网对国家知识产权局的国内专利和链接的国外专利机构的查询，也 没有查找到相关针对性的信息。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种不固化腻子材料，在聚苯醚撑硅橡胶的基础上使用耐热功能填料，既提高了耐热性，又不降低耐烧蚀性能和润滑性能，建 立的不固化腻子材料的粘度性能和密封性能达到使用要求，能够满足防热环境严酷的 摆动喷管动态密封和使用要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不固化腻子材料，组分包括 40～80质量份的聚苯醚撑硅橡胶、1～5质量份的气相二氧化硅、小于等于0.5质量份的铁 红、1～10质量份的叶腊石和10～50质量份的硅油。
作为优选方案之一，所述的气相二氧化硅选用4质量份。
作为优选方案之一，所述的叶腊石选用6质量份。
本发明的有益效果是：腻子体系中加入聚苯醚撑硅橡胶主要是因为它分子中含有高苯环和硅氧键，苯环有利于腻子烧蚀后的成碳，而分子中含有硅氧键烧蚀后，易于 形成二氧化硅和碳化硅陶瓷，这两种作用均有利于腻子的耐热、烧蚀性能的提高，聚 苯醚撑硅橡胶中的苯醚撑结构决定了腻子的不固化特性；气相二氧化硅的触变性能有 利于腻子的固定增加橡胶的填充和密封效果；二氧化硅分散到体系后，易于发生团聚 现象，造成体系不均匀和不稳定，相应的需要加入结构调节稳定剂硅油避免发生气相 二氧化硅的团聚，得到均匀和稳定的腻子体系；叶腊石的加入主要是起润滑和减少摩 擦作用，从而达到减少摆动喷管力矩的效果；铁红的加入除了起耐热作用，由于本身 的红色还起到显示腻子搅拌均匀与否。
采用本发明所叙述的不固化腻子材料配方，不仅具有摆动喷管活动间隙所需的动密封性能，符合实际工艺生产要求，还具有高的耐烧蚀特性。(见表1)性能均满足实 际使用要求。
表1不固化腻子材料测试结果
项目 指标 测试结果
腻子胶特性粘度 0.4～0.6 0.50
氧-乙炔烧蚀率(mm/s) ≤0.5 0.25
氧-乙炔质量烧蚀率(g/s) ≤0.1 0.06
挥发份(％) ≤4 2.0
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明涉及的不固化腻子材料组分和配方(见表2)。
表2不固化腻子材料组分和配方
组分 配比 作用
聚苯醚撑硅橡胶 40～80 主体材料
气相二氧化硅 1～5 耐热触变材料
铁红 0～0.5 耐热填料
叶腊石 1～10 润滑填料
硅油 10～50 结构调节剂
实施实例I
所用不固化腻子材料组分(见表3)。
表3不固化腻子材料组分和配方
组分 配比 作用
聚苯醚撑硅橡胶 60 主体材料
气相二氧化硅 4 耐热触变材料
铁红 0.5 耐热填料
叶腊石 6 润滑填料
硅油 25 结构调节剂
表4实施的不固化腻子材料产品I性能
项目 指标 测试结果
腻子胶特性粘度 0.4～0.6 0.55
氧-乙炔烧蚀率(mm/s) ≤0.5 0.3
氧-乙炔质量烧蚀率(g/s) ≤0.1 0.08
挥发份(％) ≤4 2.8
从表4可以看出具有触变性能的气相二氧化硅加入量为4份时，腻子胶的特性粘度值为0.55，二氧化硅加入量越大，腻子的粘度越大，相应的为了避免气相二氧化硅分 散到体系后发生团聚现象，相应的需要加入结构调节稳定剂硅油的量也大，也抵消了 腻子流平性差的问题，达到腻子密封和填充功能的基本需要。
实施实例II
所用不固化腻子材料配方组分(见表5)。
表5不固化腻子材料组分和配方
组分 配比 作用
聚苯醚撑硅橡胶 55 主体材料
气相二氧化硅 2 耐热触变材料
铁红 0.5 耐热填料
叶腊石 6 润滑填料
硅油 18 结构调节剂
表6实施的不固化腻子材料产品II性能
项目 指标 测试结果
腻子胶特性粘度 0.4～0.6 0.50
氧-乙炔烧蚀率(mm/s) ≤0.5 0.35
氧-乙炔质量烧蚀率(g/s) ≤0.1 0.075
挥发份(％) ≤4 2.2
从表5可以看出主体橡胶和硅油两种本身含有挥发性物质相对其他组分较大的组分，质量均比实施实例I中表3中的小，因此挥发份也是三个实例中最小的；具有触变 作用的二氧化硅的从4份减少到2份，粘度也相应由0.55减少到0.50。
实施实例III
所用不固化腻子材料配方组分(见表7)。
表7不固化腻子材料组分和配方
组分 配比 作用
聚苯醚撑硅橡胶 55 主体材料
气相二氧化硅 2 耐热触变材料
铁红 0.5 耐热填料
叶腊石 6 润滑填料
硅油 18 结构调节剂
表8实施的不固化腻子材料产品III性能
项目 指标 测试结果
腻子胶特性粘度 0.4～0.6 0.45
氧-乙炔烧蚀率(mm/s) ≤0.5 0.40
氧-乙炔质量烧蚀率(g/s) ≤0.1 0.068
挥发份(％) ≤4 2.3
由于叶腊石本身具有的润滑性能，配方中加入它可以减少腻子体系的摩擦，达到减少摆动喷管力矩的效果；本发明中配方组分加入量为6份时，效果较为理想；铁红由 于本身的红色，可以起到显示腻子搅拌均匀与否的作用，因此加入量一般很小，本发 明腻子配方组分中它的加入量为0.5份。

Claims (3)

1.一种不固化腻子材料，其特征在于：组分包括40～80质量份的聚苯醚撑硅橡胶、1～5质量份的气相二氧化硅、小于等于0.5质量份的铁红、1～10质量份的叶腊石和10～50质量份的硅油。
2.根据权利要求1所述的不固化腻子材料，其特征在于：所述的气相二氧化硅选用4质量份。
3.根据权利要求1所述的不固化腻子材料，其特征在于：所述的叶腊石选用6质量份。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105694468A (zh) * 2016-03-30 2016-06-22 湖北三江航天江北机械工程有限公司 苯醚撑硅腻子及其制备方法
CN106751847A (zh) * 2016-11-16 2017-05-31 江南大学 一种动车用不干性硅胶腻子
CN109880426A (zh) * 2019-03-14 2019-06-14 湖北航聚科技有限公司 一种耐烧蚀苯醚撑硅动密封腻子及其制备方法

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