CN115304875A - 一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺，属于橡胶材料技术领域，其氟橡胶制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶80‑120份；硅酸钙8‑24份；气相白炭黑4‑12份；单壁碳纳米管2‑6份；棕榈蜡0.7‑3份；双二五硫化剂0.7‑1.8份；交联剂TAIC1.8‑3.6份。本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺，气相白炭黑可以显著提高过氧化物硫化氟橡胶的热撕裂强度，碳纳米管的加入则可以提高拉伸强度，降低压缩永久变形，同时进一步提高过氧化物硫化氟橡胶的热撕裂强度，两者配合得到可在200℃环境下，压缩率达60％不破碎的氟橡胶材料。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料技术领域，更具体地说，是涉及一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺。
背景技术
发动机气缸盖垫，简称缸垫，是安放在气缸体与气缸盖之间的弹性密封元件，由于气缸体和气缸盖之间不可能绝对平整，因此，就需要有气缸盖衬垫来防止高压气体、润滑油及冷却水从气缸体和气缸盖之间跑出。由于某机型发动机缸盖结构设计需要，缸垫橡胶需在60％的压缩率的情况下保证不破碎，并且保持良好的回弹性和密封性能。
但是普通氟橡胶材料在挤压密封使用时，高温环境下压缩率不高于25％，压缩率升高会导致橡胶破碎，密封失效。有必要对现有的氟橡胶进行改进，制成能够承受超高压缩率或高压缩比的发动机气缸盖垫，以使缸垫橡胶在200℃环境下、在60％的压缩率的情况下保证不破碎，并且保持良好的回弹性和密封性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺，旨在解决现有的发动机气缸垫氟橡胶压缩率较低，压缩率升高导致橡胶破碎，密封失效的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，包括：
其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶80-120份；
硅酸钙8-24份；
气相白炭黑4-12份；
单壁碳纳米管2-6份；
棕榈蜡0.7-3份；
双二五硫化剂0.7-1.8份；
交联剂TAIC1.8-3.6份。
作为本申请另一实施例，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶90-110份；
硅酸钙9-22份；
气相白炭黑5-11份；
单壁碳纳米管2.5-5.5份；
棕榈蜡0.8-2.5份；
双二五硫化剂0.8-1.6份；
交联剂TAIC1.9-3.3份。
作为本申请另一实施例，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶100份；
硅酸钙10-20份；
气相白炭黑5-10份；
单壁碳纳米管3-5份；
棕榈蜡0.8-2份；
双二五硫化剂0.8-1.5份；
交联剂TAIC2-3份。
作为本申请另一实施例，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶100份；
硅酸钙10份；
气相白炭黑5份；
单壁碳纳米管3份；
棕榈蜡0.8份；
双二五硫化剂0.8份；
交联剂TAIC2份。
作为本申请另一实施例，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶100份；
硅酸钙20份；
气相白炭黑10份；
单壁碳纳米管5份；
棕榈蜡2份；
双二五硫化剂1.5份；
交联剂TAIC3份。
本发明还提供了一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，依次包括以下步骤：
S1、按配比将过氧化物硫化氟橡胶生胶投入密炼室，加压塑炼60-80秒；
S2、按配比将气相白炭黑投入密炼室，关闭防尘罩，使压锤压力保持在 0.2-0.4MPa，混炼300-500秒；
S3、使压力增加至0.6-0.8MPa，混炼120-150秒；
气相白炭黑加入采用低压润湿，高压混入的方法，以减少气相白炭黑飞扬，提高气相白炭黑的混入效率；
S4、按配比加入单壁碳纳米管、硅酸钙、棕榈蜡，按配比向密炼室内加入双二五硫化剂和交联剂TAIC，加压至0.6-0.8MPa，混炼180-200秒后，排胶。
作为本申请另一实施例，在S2步骤中，压锤压力保持在0.2MPa，混炼300 秒。
作为本申请另一实施例，在S3步骤中，使压力增加至0.6MPa，混炼120 秒。
作为本申请另一实施例，在S4步骤中，加压至0.6MPa，混炼180秒后。
作为本申请另一实施例，采用机械手向密炼室内加入配比好的过氧化物硫化氟橡胶、硅酸钙、气相白炭黑、单壁碳纳米管、棕榈蜡、双二五硫化剂和交联剂TAIC。
本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶及混炼工艺，其制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶80-120份；硅酸钙8-24份；气相白炭黑4-12份；单壁碳纳米管2-6份；棕榈蜡0.7-3份；双二五硫化剂0.7-1.8份；交联剂TAIC1.8-3.6份，气相白炭黑可以显著提高过氧化物硫化氟橡胶的热撕裂强度，碳纳米管的加入则可以提高拉伸强度，降低压缩永久变形，同时进一步提高过氧化物硫化氟橡胶的热撕裂强度，两者配合得到可在200℃环境下，压缩率达60％不破碎的氟橡胶材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明实施例提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶制备的缸垫产品结构示意图；
图2为图1中的S1-S1处截面图；
图3为图1中的S2-S2处截面图；
图4为图1中的S3-S3处截面图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现对本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶进行说明。
实施例1
所述一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，其制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶80-120份；硅酸钙8-24份；气相白炭黑4-12份；单壁碳纳米管2-6份；棕榈蜡0.7-3份；双二五硫化剂0.7-1.8份；交联剂 TAIC1.8-3.6份。
本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，与现有技术相比，气相白炭黑可以显著提高过氧化物硫化氟橡胶的热撕裂强度，但是拉伸强度明显下降，高温压缩永久变形增大，产品的密封性能下降；碳纳米管的加入则可以提高拉伸强度，降低压缩永久变形，同时进一步提高过氧化物硫化氟橡胶的热撕裂强度，两者配合得到可在200℃环境下，压缩率达60％不破碎的氟橡胶材料。
下表为实施例1的氟橡胶的性能测试结果：
实施例2
作为本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的一种具体实施方式，其制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶90-110份；硅酸钙9-22份；气相白炭黑5-11份；单壁碳纳米管2.5-5.5份；棕榈蜡0.8-2.5 份；双二五硫化剂0.8-1.6份；交联剂TAIC1.9-3.3份。
下表为实施例2的氟橡胶的性能测试结果：
实施例3
作为本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的一种具体实施方式，其制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶100份；硅酸钙 10-20份；气相白炭黑5-10份；单壁碳纳米管3-5份；棕榈蜡0.8-2份；双二五硫化剂0.8-1.5份；交联剂TAIC2-3份。
实施例4
作为本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的一种具体实施方式，其制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶100份；硅酸钙 10份；气相白炭黑5份；单壁碳纳米管3份；棕榈蜡0.8份；双二五硫化剂0.8 份；交联剂TAIC2份。
实施例5
作为本发明提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的一种具体实施方式，其制备包括以下重量份数的原料：过氧化物硫化氟橡胶100份；硅酸钙 20份；气相白炭黑10份；单壁碳纳米管5份；棕榈蜡2份；双二五硫化剂1.5 份；交联剂TAIC3份。
下表为实施例3-5的氟橡胶的性能测试结果：
本发明还提供了一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，依次包括以下步骤：
S1、按配比将过氧化物硫化氟橡胶生胶投入密炼室，加压塑炼60-80秒；
S2、按配比将气相白炭黑投入密炼室，关闭防尘罩，使压锤压力保持在 0.2-0.4MPa，混炼300-500秒；
S3、使压力增加至0.6-0.8MPa，混炼120-150秒；
气相白炭黑加入采用低压润湿，高压混入的方法，以减少气相白炭黑飞扬，提高气相白炭黑的混入效率；
S4、按配比加入单壁碳纳米管、硅酸钙、棕榈蜡，按配比向密炼室内加入双二五硫化剂和交联剂TAIC，加压至0.6-0.8MPa，混炼180-200秒后，排胶。
作为一种具体实施例，在S2步骤中，压锤压力保持在0.2MPa，混炼300 秒。
作为混炼工艺的一种具体实施例，在S3步骤中，使压力增加至0.6MPa，混炼120秒。
作为混炼工艺的一种具体实施例，在S4步骤中，加压至0.6MPa，混炼180 秒后。
作为混炼工艺的一种具体实施例，采用机械手向密炼室内加入配比好的过氧化物硫化氟橡胶、硅酸钙、气相白炭黑、单壁碳纳米管、棕榈蜡、双二五硫化剂和交联剂TAIC。
请一并参阅图1至图3，为本发明实施例提供的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶制备的缸垫产品结构示意图，其中金属骨架厚度约1mm，橡胶部位总高度约6mm，使用过程中压缩至3mm，折合橡胶压缩率60％，本产品特点为可承受超高压缩率。
本发明制备的缸垫产品采用转注的成型方式硫化成型：
1、模具带有胶料存储缸，模具加热到设定温度后，将胶料放入模具料缸中；
2、属骨架放入模具型腔；
3、合模，通过硫化机加压；
4、胶料通过注射孔注入模具型腔，硫化成型。
本发明所取得的有益效果和优点在于：
本发明研制的氟橡胶可在200℃环境下，压缩达60％，不破碎并且保持良好的回弹性能和密封性能；经硫化制成的发动机缸盖垫可承受200℃条件下高压缩率(60％)不破裂，并保持良好的回弹性和密封性能。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，其特征在于，包括：
其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶80-120份；
硅酸钙8-24份；
气相白炭黑4-12份；
单壁碳纳米管2-6份；
棕榈蜡0.7-3份；
双二五硫化剂0.7-1.8份；
交联剂TAIC1.8-3.6份。
2.如权利要求1所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，其特征在于，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶90-110份；
硅酸钙9-22份；
气相白炭黑5-11份；
单壁碳纳米管2.5-5.5份；
棕榈蜡0.8-2.5份；
双二五硫化剂0.8-1.6份；
交联剂TAIC1.9-3.3份。
3.如权利要求1所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，其特征在于，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶100份；
硅酸钙10-20份；
气相白炭黑5-10份；
单壁碳纳米管3-5份；
棕榈蜡0.8-2份；
双二五硫化剂0.8-1.5份；
交联剂TAIC2-3份。
4.如权利要求1所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，其特征在于，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶100份；
硅酸钙10份；
气相白炭黑5份；
单壁碳纳米管3份；
棕榈蜡0.8份；
双二五硫化剂0.8份；
交联剂TAIC2份。
5.如权利要求1所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶，其特征在于，其制备包括以下重量份数的原料：
过氧化物硫化氟橡胶100份；
硅酸钙20份；
气相白炭黑10份；
单壁碳纳米管5份；
棕榈蜡2份；
双二五硫化剂1.5份；
交联剂TAIC3份。
6.一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：
S1、按配比将过氧化物硫化氟橡胶生胶投入密炼室，加压塑炼60-80秒；
S2、按配比将气相白炭黑投入密炼室，关闭防尘罩，使压锤压力保持在0.2-0.4MPa，混炼300-500秒；
S3、使压力增加至0.6-0.8MPa，混炼120-150秒；
气相白炭黑加入采用低压润湿，高压混入的方法，以减少气相白炭黑飞扬，提高气相白炭黑的混入效率；
S4、按配比加入单壁碳纳米管、硅酸钙、棕榈蜡，按配比向密炼室内加入双二五硫化剂和交联剂TAIC，加压至0.6-0.8MPa，混炼180-200秒后，排胶。
7.如权利要求6所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，其特征在于，在S2步骤中，压锤压力保持在0.2MPa，混炼300秒。
8.如权利要求6所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，其特征在于，在S3步骤中，使压力增加至0.6MPa，混炼120秒。
9.如权利要求6所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，其特征在于，在S4步骤中，加压至0.6MPa，混炼180秒后。
10.如权利要求6所述的一种发动机气缸垫用超高压缩率氟橡胶的混炼工艺，其特征在于，采用机械手向密炼室内加入配比好的过氧化物硫化氟橡胶、硅酸钙、气相白炭黑、单壁碳纳米管、棕榈蜡、双二五硫化剂和交联剂TAIC。
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|---|---|---|---|---|
| CN115895144B (zh) * | 2022-11-21 | 2023-09-19 | 苏州吉尼尔机械科技有限公司 | 一种彩色耐高温防静电氟橡胶及其制备方法 |
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