CN114434830A - 一种纤维增强橡胶密封膜片成型方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种纤维增强橡胶密封膜片成型方法及其设备,属于橡胶密封膜片成型技术领域,包括以下步骤:S1.将聚酯纤维布均匀浸润胶粘剂,均匀滚涂在骨架材料纤维布上,待其室温自然干燥;S2.通过在成型工装上设置夹紧装置,使得聚酯纤维布在水平方向具有一定的紧度同时在垂直方向具有可位移量,再通过压头工装使得夹布保持密封模板特定形状,多次成型;S3.将成型的膜片骨架材料和胶片预埋在型腔内,通过硫化机台压力预压成型,然后更换模具镶块,使得密封模板无卡子,然后硫化成型,即得。本发明通过设计一种纤维布增强用密封膜片,能较好的承受介质压力、耐磨性能和机械动力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶密封膜片成型技术领域,具体涉及一种纤维增强橡胶密封膜片成型方法及其设备。
背景技术
纤维增强橡胶复合材料由于其独特的机械动力学性能,广受行业内研究者青睐。纤维材料比强度高,韧性高和耐疲劳性好,但模量低和收缩率低等缺点。采用橡胶增强用纤维聚合物基复合材料不仅具备纤维材料的优异的浸润性和延展性,还具备有更优异的强度性能、耐磨性能和耐热性能,广泛应用于轮胎、传送带、软管和密封件等领域。
作为增强材料,纤维布具有比纤维更强的紧密度和更高的结构有序性。因此与纤维增强体材料相比,纤维布增强体复合材料具有更强的承载能力、比强度和耐磨性能。纤维织物布主要是通过径向和纬向相互串套的形成可渗入基体材料的网状结构,提高了增强体对织物的浸润性和界面粘接强度。橡胶增强纤维布复合材料主要是通过两种物质的界面通过粘接,但是由于纤维分子极性低,需要对橡胶增强用纤维复合材料的基体材料通过间苯二芬-甲醛-乳胶(RFL胶粘剂)水性处理剂进行预处理,再通过特定的成型工艺制成层状结构的复合材料。
夹布橡胶膜片密封件以橡胶弹性体作为基体材料,纤维布和金属材质作为骨架材料,通过特定的一次成型和二次成型的方法和工艺,制备一种特定的带有夹布层的橡胶密封模板。
发明内容
本发明的目的在于提出一种纤维增强橡胶密封膜片成型方法及其设备,采用特殊环境友好的环氧树脂浸胶配方体系,制备出一种特殊的夹布橡胶膜片密封件;0.1mm纤维布和金属材质作为骨架材料,通过特定的一次成型和二次成型的方法和工艺,制备一种特定的带有夹布层的橡胶密封模板。通过设计一种纤维布增强用密封膜片,能较好的承受介质压力、耐磨性能和机械动力学性能。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种纤维增强橡胶密封膜片成型方法,包括以下步骤:
S1.将聚酯纤维布均匀浸润胶粘剂,均匀滚涂在骨架材料纤维布上,待其室温自然干燥;
S2.通过在纤维增强橡胶密封膜片成型设备上设置夹紧装置,使得聚酯纤维布在水平方向具有一定的紧度同时在垂直方向具有可位移量,再通过压头工装使得夹布保持密封模板特定形状,多次成型;
S3.将成型的膜片骨架材料和胶片预埋在型腔内,通过硫化机台压力预压成型,然后更换模具镶块,使得密封模板无卡子,然后硫化成型,即得。
作为本发明的进一步改进,所述聚酯纤维布的厚度为0.05-1.0mm之间。
作为本发明的进一步改进,所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂,选自水性环氧树脂、环氧树脂ab胶中的至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述干燥时间为1-60min。
作为本发明的进一步改进,所述胶片的厚度为0.15-1.15mm。
作为本发明的进一步改进,所述硫化机台压力为1500-2500MPa。
本发明进一步保护一种纤维增强橡胶密封膜片成型设备,从下到上依次包括:下底模、压紧套、压紧板和压头工装;在所述下底模、压紧板两边有空槽,供内六角螺钉穿过,在所述内六角螺钉外设有压缩弹簧;所述压紧套、压紧板之间形成型腔。
本发明具有如下有益效果:
本发明一种纤维增强橡胶用密封模片复合产品,采用特殊环境友好的环氧树脂浸胶配方体系,制备出一种特殊的夹布橡胶膜片密封件;0.1mm纤维布和金属材质作为骨架材料,通过特定的一次成型和二次成型的方法和工艺,制备一种特定的带有夹布层的橡胶密封模板。通过设计一种纤维布增强用密封膜片,能较好的承受介质压力、耐磨性能和机械动力学性能。具有以下有益效果:
1、0.1mm纤维布骨架材料特殊处理,纤维布增强用橡胶密封膜片,一般需要对橡胶增强用纤维复合材料的基体材料通过间苯二芬-甲醛-乳胶(RFL胶粘剂)水性处理剂进行预处理,RFL粘接强度低,本发明采用比例为1:20的水性环境友好的环氧树脂体系,再加入一定比例的硅烷偶联剂预浸胶液浸渍在剪裁好的聚酯纤维布上进行预处理,干燥待溶剂挥发,再次使用间苯二酚-甲醛-胶乳浸胶液刷涂2 min,该浸胶体系极大提高了附胶率,增大界面粘合强度。
2、密封模板的主要作用是在制动系统中起到气密封的作用,车辆运行过程中,其工况恶劣。聚酯增强复合材料具有优异的润滑和延展性,还具备比强度高和高耐摩擦性能。但成型过程中纤维布由于强度低,无法直接定型,且易产生由胶料流动引起的纤维布褶皱的问题难。本发明先将涂有浸胶体系的聚酯编制布平铺在凸字型工装上,再将上平板轻压聚酯纤维布上,再通过压头和四角螺纹使其紧固且与垂直方向成45度角,最后通过压头使其压成产品的特定的几字型。
3、精密预成型控制:夹布层的成品厚度为0.1mm,需要严格控制聚酯纤维布的厚度及胶料预成型的精密控制。将已先成型的涂胶纤维布轻放在模具型腔内,再在编制布上均匀刷涂胶浆,最后再将厚度为0.1mm的小胶片放置在涂有浸胶的那一面,轻压模具,均匀受热30s,再打开模具,将没上好胶的地方再次涂胶,使受力面的胶均匀分布。
4、膜片骨架材料在成型过程中的定位问题:由于骨架材料在成型过程中会受非牛顿流体流动的挤压,故需要对其在模具中的位置进行限制。但由于密封模板产品特殊,定位卡口会对其密封效果有一定的影响。在预成型后,更换无卡子模芯。可实现无卡口定位,以解决定位问题和保证密封效果。
5、保证模板材料的关键尺寸达到严密封效果。密封件产品的关键尺寸对密封效果有至关重要的影响,故须考虑产品关键尺寸在硫化前、后的收缩问题,设定为0.01-0.03mm收缩量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明密封模板产品示意图;
图2为本发明纤维增强橡胶密封膜片成型设备的结构示意图;
其中,1、下底模,2、压缩弹簧,3、压紧套,4、压紧板,5、内六角螺钉,6、压头工装。
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。
如图1-2,一种纤维增强橡胶密封膜片成型设备,从下到上依次包括:下底模1、压紧套3、压紧板4和压头工装6;在所述下底模1、压紧板4两边有空槽,供内六角螺钉5穿过,在所述内六角螺钉5外设有压缩弹簧2;所述压紧套3、压紧板4之间形成型腔。
实施例1
将0.1mm厚的聚酯纤维布平铺在实验台上,将比例为1:20的水性环氧树脂均匀刷涂在纤维布上,室温干燥30min。再用间苯二酚-甲醛-乳胶(RFL胶粘剂)均匀刷涂,干燥2min。将涂好胶的纤维布平放在预成型工装上,通过压紧板压住,然后通过内六角螺钉和压缩弹簧轻锁紧,使其在垂直方向具有紧度且可以在水平和垂直方向具有位移量,再通过压头工装施加垂直方向的压紧力,使得纤维布骨架材料具有密封模板特定的“几”字型。
将成型好的骨架材料轻移到预热温度为80℃的模具内,再预埋0.05mm厚的胶片,通过硫化机台施加2000MPa压力,打开模具,更换无卡子的镶块,再次锁模60s,既可以成型所需的密封模板。
对比例1
将0.1mm厚的聚酯纤维布平铺在实验台上,用间苯二酚-甲醛-乳胶(RFL胶粘剂)均匀刷涂,干燥2min。将涂好胶的纤维布平放在预成型工装上,通过压紧板压住,然后通过内六角螺钉和压缩弹簧轻锁紧,使其在垂直方向具有紧度且可以在水平和垂直方向具有位移量,再通过压头工装施加垂直方向的压紧力,使得纤维布骨架材料具有密封模板特定的“几”字型。
将成型好的骨架材料轻移到预热温度为80℃的模具内,再预埋0.05mm厚的胶片,通过硫化机台施加2000MPa压力,打开模具,更换无卡子的镶块,再次锁模60s,既可以成型所需的密封模板。
测试例1
将本发明实施例和对比例制得的成型的纤维增强橡胶密封膜片进行性能测试,结果见表1。
将两种对比方法所得的密封膜片恒温24h后,常温条件下安装在特定工况下的实验工装内,保持气缸内压强为1MPa,进行100万次位移载荷疲劳实验和常温气密性试验。将实验环境设定为-60℃的低温环境,同样进行低温2万次疲劳试验和低温气密性试验。
实验结果:
表1:气密性实验结果
疲劳实验结果:本发明和对比样进行100万次疲劳实验后,均有一定程度的褶皱,但外观良好均无破损和其它异常,疲劳试验合格。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种纤维增强橡胶密封膜片成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将聚酯纤维布均匀浸润胶粘剂,均匀滚涂在骨架材料纤维布上,待其室温自然干燥;
S2.通过在纤维增强橡胶密封膜片成型设备上设置夹紧装置,使得聚酯纤维布在水平方向具有紧度同时在垂直方向具有可位移量,再通过压头工装使得夹布保持密封模板特定形状成型;
S3.将成型的膜片骨架材料和胶片预埋在型腔内,通过硫化机台压力预压成型,然后更换模具镶块,使得密封模板无卡子,然后硫化成型,即得。
2.根据权利要求1所述纤维增强橡胶密封膜片成型方法,其特征在于,所述聚酯纤维布的厚度为0.05-1.0mm之间。
3.根据权利要求1所述纤维增强橡胶密封膜片成型方法,其特征在于,所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂,选自水性环氧树脂、环氧树脂ab胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述纤维增强橡胶密封膜片成型方法,其特征在于,所述干燥时间为1-60min。
5.根据权利要求1所述纤维增强橡胶密封膜片成型方法,其特征在于,所述胶片的厚度为0.15-1.15mm。
6.根据权利要求1所述纤维增强橡胶密封膜片成型方法,其特征在于,所述硫化机台压力为1500-2500MPa。
7.一种纤维增强橡胶密封膜片成型设备,其特征在于,从下到上依次包括:下底模(1)、压紧套(3)、压紧板(4)和压头工装(6);在所述下底模(1)、压紧板(4)两边有空槽,供内六角螺钉(5)穿过,在所述内六角螺钉(5)外设有压缩弹簧(2);所述压紧套(3)、压紧板(4)之间形成型腔。
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