CN115895074A - 一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，本方案中将氟硅树脂与纳米氧化铝陶瓷纤维在橡胶组分中键合，以氟硅树脂的耐温性、抗粘性结合纤维的强度、耐磨性能等提升材料性能，且配合碳纤维形成网络式结构，与复配炭黑、增塑剂等配合下大幅提升材料的耐高低温及力学性能。

Description

一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料。

背景技术

密封件是液压、气压传动系统中应用广泛的零部件，如应用在静态条件下防止液体和气体等介质的泄露，或者在轴向往复、旋转运动中用以动态密封，根据不同的应用条件选择不同的材料相适应。

对于电动工具而言，轴承动态密封材料需满足耐高低温的需求，常见的橡胶材料等如天然橡胶等耐温性能较差，电动工具使用过程中易出现密封破损等现象。针对于此，市面上部分企业采用新型橡胶材料如氢化丁腈制备，或者加入填料等提升耐高低温性能，耐高低性能部分提升，但依然满足不了需求，需改进。

发明内容

为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：

本申请文件公开一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，以质量计，包括氢化丁腈橡胶100份、氟硅树脂15-18份、纳米氧化铝陶瓷纤维6-7份、碳纤维2-5份、聚乙烯蜡2-3份、偶联剂1-1.5份、防老剂1-2份、复合炭黑37-44份、复合增塑剂2-3份、氧化锌3-5份、氧化镁3-4份、助交联剂2.5-3份、硫化剂4.5-5份；复合炭黑为不同粒径的炭黑组合构成，复合增塑剂为混合醚/酯型增塑剂、增塑剂DOS、增塑剂DBP组合构成。

本方案中将氟硅树脂与纳米氧化铝陶瓷纤维在橡胶组分中键合，以氟硅树脂的耐温性、抗粘性结合纤维的强度、耐磨性能等提升材料性能，且配合碳纤维形成网络式结构，与复配炭黑、增塑剂等配合下大幅提升材料的耐高低温及力学性能。

进一步，所述复合炭黑中粗粒径炭黑与细粒径炭黑的比例为3:0.5-1，所述粗粒径炭黑采用N550、N774中一种或多种，所述细粒径炭黑采用N330、N375、N339中一种或多种。如细粒径炭黑采用N330、N375、N339按质量比1:1:1组成，粗粒径炭黑采用N550、N774按质量比2:1组成，有助提高材料性能。

进一步，所述复合增塑剂为混合醚/酯型增塑剂、增塑剂DOS、增塑剂DBP按比例2-1:1-0.5:1-0.5组成，其中混合醚/酯型增塑剂为TP-759，优选增塑剂成分，有助提高材料性能。

进一步，所述偶联剂为KH560，所述防老剂为防老剂445，所述助交联剂为TAIC-70，所述硫化剂为DCP，优选成分有助提高材料性能。

进一步，橡胶材料的制备方法如下：

炼胶处理：通过双辊开炼机对氢化丁腈橡胶薄通塑炼3-4次，之后加入氟硅树脂、纳米氧化铝陶瓷纤维、碳纤维混炼20-30min；之后加入氧化锌、氧化镁、防老剂至混合均匀；之后加入复合炭黑、偶联剂、复合增塑剂，薄通打包3-4次；之后加入硫化剂、助交联剂、聚乙烯蜡，薄通打包4-6次，制得混炼胶；

硫化处理：将制得的混炼胶在20-32℃下冷却停放18-24h后，进行硫化。

针对上述配方设计成型工艺，特定的加料顺序有助促使组分混料均匀以及提高材料的性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明重新设计密封件用橡胶材料的配方及工艺，成型的材料在耐高低热性能及力学性能上大幅度提升，适合在电动工具类密封件使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下实施例，橡胶材料的制备方法如下：

炼胶处理：

步骤一、通过双辊开炼机对氢化丁腈橡胶薄通塑炼4次。

步骤二、将氟硅树脂、纳米氧化铝陶瓷纤维、碳纤维等加入步骤一中双辊开炼机内混炼30min。

步骤三、将氧化锌、氧化镁、防老剂等加入步骤二中双辊开炼机内混合均匀。

步骤四、将复合炭黑、偶联剂、复合增塑剂等加入步骤三中双辊开炼机内，薄通打包4次。

步骤五、将硫化剂、助交联剂、聚乙烯蜡加入步骤四中双辊开炼机内，薄通打包5次，制得混炼胶，对于炼胶温度依据氢化丁腈橡胶常规炼胶温度即可。

硫化处理：

步骤六、将步骤五中制得的混炼胶在30℃下冷却停放24h后，进行硫化，硫化工序依据氢化丁腈橡胶常规硫化流程即可。

其中复合炭黑A：粗粒径炭黑与细粒径炭黑的比例为3:1，细粒径炭黑采用N330、N375、N339按质量比1:1:1组成，粗粒径炭黑采用N550、N774按质量比2:1组成。

复合炭黑B：细粒径炭黑采用N330、N375、N339按质量比1:1:1组成，无粗粒径炭黑。

复合增塑剂：混合醚/酯型增塑剂、增塑剂DOS、增塑剂DBP按比例2:1:1组成，其中混合醚/酯型增塑剂为TP-759。

偶联剂为KH560，防老剂为防老剂445，助交联剂为TAI C-70，硫化剂为DCP。

各实施例的配方参见表1。

表1

对上述实施例、对比例等制备的橡胶材料进行性能的检测，具体如下：

可以看出，本方案制备的橡胶材料在耐高低温方面表现优异，力学性能优秀，适合推广应用。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，其特征在于，以质量计，包括氢化丁腈橡胶100份、氟硅树脂15-18份、纳米氧化铝陶瓷纤维6-7份、碳纤维2-5份、聚乙烯蜡2-3份、偶联剂1-1.5份、防老剂1-2份、复合炭黑37-44份、复合增塑剂2-3份、氧化锌3-5份、氧化镁3-4份、助交联剂2.5-3份、硫化剂4.5-5份；复合炭黑为不同粒径的炭黑组合构成，复合增塑剂为混合醚/酯型增塑剂、增塑剂DOS、增塑剂DBP组合构成。

2.如权利要求1所述的一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，其特征在于：所述复合炭黑中粗粒径炭黑与细粒径炭黑的比例为3:0.5-1，所述粗粒径炭黑采用N550、N774中一种或多种，所述细粒径炭黑采用N330、N375、N339中一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，其特征在于：所述复合增塑剂为混合醚/酯型增塑剂、增塑剂DOS、增塑剂DBP按比例2-1:1-0.5:1-0.5组成，其中混合醚/酯型增塑剂为TP-759。

4.如权利要求1所述的一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，其特征在于：所述偶联剂为KH560，所述防老剂为防老剂445，所述助交联剂为TAIC-70，所述硫化剂为DCP。

5.如权利要求1所述的一种用于电动工具轴承橡胶密封件的橡胶材料，其特征在于：橡胶材料的制备方法如下：

炼胶处理：通过双辊开炼机对氢化丁腈橡胶薄通塑炼3-4次，之后加入氟硅树脂、纳米氧化铝陶瓷纤维、碳纤维混炼20-30min；之后加入氧化锌、氧化镁、防老剂至混合均匀；之后加入复合炭黑、偶联剂、复合增塑剂，薄通打包3-4次；之后加入硫化剂、助交联剂、聚乙烯蜡，薄通打包4-6次，制得混炼胶；

硫化处理：将制得的混炼胶在20-32℃下冷却停放18-24h后，进行硫化。