CN116082727A - 一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片及其制备方法和用途 - Google Patents

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丛后罗
张达志
李培培
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Abstract

本发明属于高分子橡胶复合材料技术领域，具体涉及一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片及其制备方法和用途。所述橡胶密封垫片由以下质量份组分的原料制得：氢化丁腈橡胶100份；加工助剂12.3‑13.7份；补强填料45‑65份；硫化剂4.8‑5.2份；助交联剂4.8‑5.2份。本发明制备的橡胶密封垫片具有高压缩性能、低温性能，制备的橡胶密封垫片满足汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能，能够用于在汽车空调系统密封件中的应用。

Description

一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于高分子橡胶复合材料技术领域，具体涉及一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片及其制备方法和用途。
背景技术
汽车空调系统用橡胶密封垫片在空调系统中起着重要的密封作用，要求具有一定的力学性能、老化性能和较高的压缩性能、低温性能等。
现有的汽车空调系统用密封垫片压缩永久变形率达35-68％，压缩性能较差(125℃±3℃72-2h,压缩率25％，A型试样)，很难满足密封性能要求；另外低温性能差，在低温使用时出现密封垫片会出现早起裂口现象。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片及其制备方法、应用。本发明制备的橡胶密封垫片具有高压缩性能、低温性能，能够满足在汽车空调系统密封件中的应用。
本发明的目的之一是提供一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，所述橡胶密封垫片由以下质量份组分的原料制得：
Figure BDA0004139176480000011
优选的，所述氢化丁腈橡胶为氢化丁腈橡胶2020L，所述氢化丁腈橡胶2020L的丙烯腈含量为36-38％，门尼粘度为50-65，比重为0.94-0.96g/cm3，氢化率为90-91％，碘指数为27-28。
优选的，所述加工助剂为活化剂、防老剂和增塑剂的混合物，所述活化剂为氧化锌和硬脂酸，所述防老剂为防老剂MB和RD，所述增塑剂为TP-95。
优选的，所述补强填料为炭黑N220和炭黑N990的混合物。
优选的，所述硫化剂为过氧化二异丙苯DCP，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯TAIC。
优选的，基于100质量份的氢化丁腈橡胶，硬脂酸的用量为0.9-1.1份，氧化锌的用量为4.8-5.2份，防老剂MB的用量为0.9-1.1份，防老剂RD的用量为0.9-1.1份，增塑剂TP-95的用量为4.8-5.2份，炭黑N220的用量为20-30份，炭黑N990的用量为25-35份，过氧化二异丙苯DCP的用量为4.8-5.2份，三烯丙基异氰脲酸酯TAIC的的用量为4.8-5.2份。
本发明的目的之二是提供上述兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法，包括以下步骤：
S1、将氢化丁腈橡胶、加工助剂和补强填料进行密炼得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶与硫化剂、助交联剂进行密炼得到氢化丁腈橡胶混炼胶；
S3、将S2得到氢化丁腈橡胶混炼胶进行两次硫化得到高压缩高低温性橡胶密封垫片。
优选的，S3中，所述两次硫化的方式为：第一次硫化的温度为170-175℃，时间为12-22min，压力为10-20MPa；第二次硫化的温度为150-155℃，时间为3-5h。
优选的，第一次硫化为平板硫化机硫化或注射硫化机硫化，第二次硫化为常压层状硫化、常压热空气硫化或常压盐浴热硫化法硫化。
本发明的目的之二是提供上述兼具高压缩低温性橡胶密封垫片在汽车空调系统密封件中的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明采用高丙烯腈含量的氢化丁腈橡胶，具有压缩永久变形性耐寒性、耐热性、耐油性好，同时具有较高的强度和撕裂性，采用不含羧基的过氧化物硫化法，分解温度较高，170～175℃进行硫化，提高了硫化效率。助交联剂TIAC不易燃、不易爆、不危害环境，化学性能较稳定，能较长时间在阴凉避光条件下存放，可按非危险品运输储存；另外采用TAIC做助交联剂还可显著提高交联密度，缩短硫化时间，提高制品的力学性能、耐热性和压缩性等。
本发明补强填料选择中超耐磨炉黑N220和中粒子热烈喷雾炭黑N990并用，既能保证胶料具有较高的力学性能，也还能保证胶料变形小，降低压缩永久变形率，增塑剂选用环保型增塑剂TP-95，挥发性低，耐寒性好、耐热性好，无致癌物可达到ROHS指标，为环保型物质，制备的橡胶密封垫片满足汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能，能够用于在汽车空调系统密封件中的应用。
附图说明
图1为本发明实施例1橡胶密封垫片的低温性能图；
图2本发明实施例1橡胶密封垫片的微观结构图；
图3为本发明实施例1橡胶密封垫片的热重性能分析图；
图4为本发明实施例1橡胶密封垫片的差示扫描量热图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，未注明的实验材料来源均为市售，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。
实施例1
一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，所述橡胶密封垫片由以下质量份组分的原料制得：
氢化丁腈橡胶HNBR2020L，100份；硬脂酸，1.0份；三烯丙基异氰脲酸酯TAIC，5.0份；交联剂DCP，5.0份；氧化锌，5.0份；防老剂MB 1.0份；防老剂RD，1.0份；炭黑N220，25份；喷雾炭黑N990，30份；环保增塑剂TP-95，5.0份。
氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为37％，门尼粘度为60；比重为0.95g/cm3，氢化率为90％，碘指数为28。
上述兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法，包括以下步骤：
S1、按比例称取各原料组分，将密炼机起始温度设定为55℃、转速65rpm，加入氢化丁腈橡胶；塑炼2min；然后加入硬脂酸、氧化锌、防老剂MB和防老剂RD，密炼3min，再加入炭黑N220、喷雾炭黑N990和环保增塑剂密炼5-8min得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶与交联剂DCP、三烯丙基异氰脲酸酯TAIC进行密炼4min得到氢化丁腈橡胶混炼胶；
S3、将S3得到氢化丁腈橡胶混炼胶采用两次硫化法硫化，一次硫化设备选择注射机硫化，硫化温度为170℃，硫化时间为20min，硫化压力为15MPa。二次硫化选择小型烘房常压层状硫化，硫化温度为150℃，硫化时间为4h，得到高压缩高低温性橡胶密封垫片。
实施例2
一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，所述橡胶密封垫片由以下质量份组分的原料制得：
氢化丁腈橡胶HNBR2020L，100份；硬脂酸，0.9份；三烯丙基异氰脲酸酯TAIC，4.8份；交联剂DCP，4.8份；氧化锌，4.8份；防老剂MB 0.9份；防老剂RD，0.9份；炭黑N220，30份；喷雾炭黑N990，25份；环保增塑剂TP-95，4.8份。
氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为37％，门尼粘度为60；比重为0.95g/cm3，氢化率为90％，碘指数为28。
上述兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法同实施例1。
实施例3
一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，所述橡胶密封垫片由以下质量份组分的原料制得：
氢化丁腈橡胶HNBR2020L，100份；硬脂酸，1.1份；三烯丙基异氰脲酸酯TAIC，5.2份；交联剂DCP，5.2份；氧化锌，5.2份；防老剂MB 1.1份；防老剂RD，1.1份；炭黑N220，20份；喷雾炭黑N990，35份；环保增塑剂TP-95，5.2份。
氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为37％，门尼粘度为60；比重为0.95g/cm3，氢化率为90％，碘指数为28。
上述兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法同实施例1。
对比例1
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：氢化丁腈橡胶HNBR为HNBR1010L。
对比例2
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：氢化丁腈橡胶HNBR为HNBR2000L。
对比例3
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：氢化丁腈橡胶HNBR为HNBR2010L。
对比例4
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：氢化丁腈橡胶HNBR为HNBR2030L。
对实施例1及对比例1-4制备氢化丁腈橡胶进行门尼粘度的测试，结果如表1所示。
表1生胶门尼粘度性能
Figure BDA0004139176480000061
从表1可以看出，对比例4和实施例1氢化丁腈橡胶(生胶)的门尼粘度值较小，胶料塑性好，流动性好。
对实施例1及对比例1-4制备氢化丁腈橡胶混炼胶进行硫化性能值的测试，实验条件：170℃；试片按t100时间硫化。结果如表2所示。
表2氢化丁腈橡胶混炼胶硫化性能值
项目 MH/N.m ML/N.m <![CDATA[t<sub>10</sub>(m:s)]]> <![CDATA[t<sub>90</sub>(m:s)]]> <![CDATA[t<sub>100</sub>(m:s)]]>
对比例1 24.63 0.91 0:43 7:19 23:50
对比例2 24.59 1.37 0:41 7:14 21:19
对比例3 24.77 1.71 0:46 7:35 18:27
对比例4 32.57 1.16 0:36 6:50 27:54
实施例1 27.81 1.27 0:42 7:21 20:02
从表2可以看出，对比例3和实施例1氢化丁腈橡胶混炼胶(生胶体系)的t100相对较短，硫化时间短，硫化效率高。
为了汽车空调系统用橡胶密封垫片的使用要求，对实施例1及对比例1-4制备的橡胶密封垫片进行性能测试。其中汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求如表3所示。
表3汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求
Figure BDA0004139176480000071
Figure BDA0004139176480000081
对实施例1及对比例1-4制备的橡胶密封垫片的硬度、胶料密度和冲击弹性值基本性能，依据汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求性能测试，每组试样至少5个试样，取平均值。测试后性能如下：
表4橡胶密封垫片的硬度、胶料密度和冲击弹性值
Figure BDA0004139176480000082
Figure BDA0004139176480000091
从表4可以看出，经过一次硫化后实施例1、对比例2、对比例3和对比例4橡胶密封垫片的硬度(邵A，75±5)和冲击弹性(≥30)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的性能要求；而当二次硫化后，只有实施例1和对比例2橡胶密封垫片的硬度(75±5)和冲击弹性(≥30)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的性能要求。
对实施例1及对比例1-4制备的橡胶密封垫片一次硫化和二次硫化后的力学性能及热氧老化性能，依据汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求性能测试，每组试样至少5个试样，取平均值。测试后性能如下：
表5一次硫化后橡胶密封垫片在150℃×72h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000092
从表5可以看出，经过一次硫化的所有橡胶密封垫片的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但所有经一次硫化的橡胶密封垫片经150℃×72h热氧老化后均不能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±20％、扯断伸长率变化率≤-30、100％定伸应力变化率≤+30％、硬度(邵A)变化值±5。
表6二次硫化后橡胶密封垫片在150℃×72h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000101
从表6可以看出，经二次硫化的所有橡胶密封垫片的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但只有实施例1(2020L做生胶体系)经150℃×72h热氧老化后能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±20％、扯断伸长率变化率≤-30、100％定伸应力变化率≤+30％、硬度(邵A)变化值±5。
表7一次硫化后橡胶密封垫片在135℃×504h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000102
Figure BDA0004139176480000111
从表7可以看出，经过一次硫化的所有橡胶密封垫片的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥
10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但对比例2(2000L做生胶体系)的胶料经135℃×504h热氧老化后能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±30％、扯断伸长率变化率≤-50％、硬度(邵A)变化值±15。
表8二次硫化后橡胶密封垫片在135℃×504h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000112
Figure BDA0004139176480000121
从表8可以看出，经过二次硫化的所有橡胶密封垫片的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥
10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但所有胶料经135℃×504h热氧老化后2#配方(2000L做生胶体系)的胶料、3#配方(2010L做生胶体系)和4#配方(2020L做生胶体系)的胶料能同时满足老化性能(拉伸强度变化率≤±30％、扯断伸长率变化率≤-50％、硬度(邵A)变化值±15)的要求。
对实施例1及对比例1-4制备的橡胶密封垫片一次硫化和二次硫化后的低温脆性性能进行测试，经一次硫化后实施例1及对比例1-4橡胶密封垫片试样经过低温脆性性能测试实验(-40℃×5h)后有少量裂纹，均不符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的低温性能要求；经二次硫化后实施例1及对比例1-4橡胶密封垫片试样经过低温脆性性能测试实验(-40℃×5h)后无裂纹，无破坏，符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的低温性能要求。
对实施例1及对比例1-4制备的橡胶密封垫片的压缩永久变形性能值，依据汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求性能测试，每组试样至少5个试样，取平均值。测试后性能如下：
表9橡胶密封垫片的压缩永久变形性能值
Figure BDA0004139176480000122
Figure BDA0004139176480000131
从表9可以看出，经一次硫化后只有对比例4(2030L做生胶体系)胶料试样经过压缩永久变形性能测试实验(压缩率25％，A型试样，125℃×72h)符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的压缩性能要求(压缩永久变形率≤30％)；经二次硫化后实施例1(2020L做生胶体系)和对比例4(2030L做生胶体系)胶料试样经过压缩永久变形性能测试实验(压缩率25％，A型试样，125℃×72h)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的压缩性能要求(压缩永久变形率≤30％)。
综上所述，通过胶料塑性测定、硫化特性测定、基本性能测定、力学性能测定、老化性能测测定、低温性能测定、压缩永久变形性能测定发现采用2020L做生胶体系的实施例1经二次硫化工艺硫化后综合性能较优，能满足高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的所有性能要求。
为了进一步说明本发明的效果，本发明还设置了下述对比例，具体如下：
对比例5
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料仅采用炭黑N220，炭黑N220的用量为55份。
对比例6
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料仅采用炭黑N990，炭黑N990的用量为55份。
对比例7
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料仅采用炭黑N330，炭黑N330的用量为55份。
对比例8
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料仅采用炭黑N660，炭黑N660的用量为55份。
对比例9
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料采用炭黑N330和炭黑N990，炭黑N330的用量为25份，炭黑N990的用量为30份。
对比例10
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料采用炭黑N660和炭黑N990，炭黑N660的用量为25份，炭黑N990的用量为30份。
对比例11
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料采用炭黑N220和炭黑N330，炭黑N220的用量为25份，炭黑N330的用量为30份。
对比例12
橡胶密封垫片的组分原料同实施例1，区别在于：补强填料采用炭黑N220和炭黑N660，炭黑N220的用量为25份，炭黑N660的用量为30份。
下面仅以实施例1和对比例5-11制备出的橡胶密封垫片进行性能测试，以对本发明的效果进行说明。
对实施例1及对比例1-4制备氢化丁腈橡胶进行门尼粘度的测试，结果如下所示。
表10混炼胶门尼粘度性能
Figure BDA0004139176480000151
从表10可以看出，对比例6(N990，55份做填充补强体系)、对比例9(N330，25份与N990，30份并用做填充补强体系)、对比例10(N660，25份与N990，30份并用做填充补强体系)和实施例1(N220，25份与N990，30份并用做填充补强体系)胶料的门尼粘度值较小，胶料塑性好，流动性好。
表11混炼胶硫化性能值
Figure BDA0004139176480000152
Figure BDA0004139176480000161
从表11可以看出，实施例1(N220，25份与N990，30份并用做填充补强体系)胶料的t100相对较短，硫化时间短，硫化效率高。
表12橡胶密封垫片的硬度、胶料密度和冲击弹性值
Figure BDA0004139176480000162
从表12可以看出，经过一次硫化的所有橡胶密封垫片试样的硬度(75±5)和冲击弹性(≥30)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的性能要求；经过二次硫化的对比例6(N990，55份做填充补强体系)、对比例9(N330，25份与N990，30份并用做填充补强体系)、对比例10(N660，25份与N990，30份并用做填充补强体系)和实施例1(N220，25份与N990，30份并用做填充补强体系)胶料的硬度(75±5)和冲击弹性(≥30)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的性能要求。
表13一次硫化后橡胶密封垫片在150℃×72h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000171
从表13可以看出，经过一次硫化的所有胶料的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但所有经一次硫化的胶料经150℃×72h热氧老化后均不能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±20％、扯断伸长率变化率≤-30、100％定伸应力变化率≤+30％、硬度(邵A)变化值±5)。
表14二次硫化后橡胶密封垫片在150℃×72h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000181
从表14可以看出，经二次硫化的所有橡胶密封垫片试样的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥
10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但只有对比例6(N990，55份做填充补强体系)和实施例1(N220，25份与N990，30份并用做填充补强体系)的胶料经150℃×72h热氧老化后能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±20％、扯断伸长率变化率≤-30、100％定伸应力变化率≤+30％、硬度(邵A)变化值±5)。
表15一次硫化后橡胶密封垫片在135℃×504h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000191
从表15可以看出，经过一次硫化的所有橡胶密封垫片试样的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但除了对比例5和对比例11胶料经135℃×504h热氧老化后部能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±30％、扯断伸长率变化率≤-50％、硬度(邵A)变化值±15)，其它7个配方均可满足老化性能要求。
表16二次硫化后橡胶密封垫片在135℃×504h热氧老化性能对比
Figure BDA0004139176480000192
Figure BDA0004139176480000201
从表16可以看出，经过二次硫化的所有橡胶密封垫片试样的拉伸性能均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的拉伸强度要求(≥10MPa)、扯断伸长率要求(≥150％)、100％定伸应力性能要求(≥2.8MPa)，但除了对比例5、对比例6和对比例11胶料经135℃×504h热氧老化后部能同时满足老化性能要求(拉伸强度变化率≤±30％、扯断伸长率变化率≤-50％、硬度(邵A)变化值±15)，其它6个配方均可满足老化性能要求。
对实施例1及对比例5-12制备的橡胶密封垫片一次硫化和二次硫化后的低温脆性性能进行测试，经一次硫化后实施例1及对比例5-12橡胶密封垫片试样经过低温脆性性能测试实验(-40℃×5h)后有少量裂纹，均不符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的低温性能要求；经二次硫化后实施例1及对比例5-12橡胶密封垫片试样经过低温脆性性能测试实验(-40℃×5h)后无裂纹，无破坏，符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的低温性能要求。
对实施例1及对比例5-12制备的橡胶密封垫片的压缩永久变形性能值，依据汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求性能测试，每组试样至少5个试样，取平均值。测试后性能如下：
表17橡胶密封垫片的压缩永久变形性能值
Figure BDA0004139176480000211
从表17可以看出，经一次硫化后对比例6、对比例8、对比例10、对比例12和实施例1橡胶密封垫片试样经过压缩永久变形性能测试实验(压缩率25％，A型试样，125℃×72h)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的压缩性能要求(压缩永久变形率≤30％)；经二次硫化后对比例6-12和实施例1橡胶密封垫片试样经过压缩永久变形性能测试实验(压缩率25％，A型试样，125℃×72h)均符合高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的压缩性能要求(压缩永久变形率≤30％)。
综上，通过胶料塑性测定、硫化特性测定、基本性能测定、力学性能测定、老化性能测测定、低温性能测定、压缩永久变形性能测定发现采用本发明实施例1(N220，25份与N990，30份并用做填充补强体系)的胶料经二次硫化工艺硫化后综合性能较优，能满足高压缩性高低温性汽车空调系统用橡胶密封垫片材料的所有性能要求。
图1为本发明实施例1橡胶密封垫片的低温性能图，图1中，a为二次硫化，b为一次硫化。从图1a可以看出，二次硫化后的橡胶密封垫片四个样品均无裂纹，一次硫化后的橡胶密封垫片的四个样品均出现了不同程度的裂口，从图1b从左往后可以看出，第一个样品出现了1处30mm裂口，第二个样品出现了3处针状裂口，第三个样品出现了2处针状裂口，第四个样品出现了1处25mm裂口和1处针状裂口。可见，仅一次硫化后的橡胶密封垫片低温性能差，不能满足汽车空调系统用橡胶密封垫片的性能要求。
图2为本发明实施例1橡胶密封垫片的微观结构图(SEM)，图2中，a、b和c为二次硫化橡胶密封垫片15000倍、10000倍和15000倍，d、e和f为一次硫化橡胶密封垫片15000倍、10000倍和15000倍。从图2可以看出经二次硫化后橡胶密封垫片胶料表面较平整，说明胶料进行了充分流动，交联程度进一步加大，进而提高了胶料的压缩性能和力学性能等。
图3为本发明实施例1橡胶密封垫片的热重性能分析图(TGA)，图3中，a为二次硫化橡胶密封垫片的热重分析图b为一次硫化橡胶密封垫片的热重分析图。图3中实线为材料在高温测试下质量变化百分比，虚线为材料在测试中随温度变化的失重速率，从图3可以看出橡胶密封垫片材料经高温降解后，二次硫化材料的质量百分比高于一次硫化后的质量百分比，说明二次硫化后橡胶密封垫片材料的质量保有率优于一次硫化的质量保有率，原因为二次硫化后胶料交联密度增加，对材料形变限制能力增强，也延迟了材料的热分解，材料热稳定性能增加。
图4为本发明实施例1橡胶密封垫片的差示扫描量热图(DSC)，图4中，a为二次硫化橡胶密封垫片的差示扫描量热图，b为一次硫化橡胶密封垫片的差示扫描量热图。从图4可以看出二次硫化橡胶密封垫片的玻璃化转变温度(Tg)比一次硫化橡胶密封垫片的玻璃化转变温度(Tg)低6.55℃，说明二次硫化橡胶密封垫片的耐低温性能高于一次硫化橡胶密封垫片的耐低温性能。
需要说明的是，本发明中涉及到数值范围的，表示在该数值范围内的任意数值均可行，为了防止赘述，本发明仅描述了的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，其特征在于，所述橡胶密封垫片由以下质量份组分的原料制得：
Figure FDA0004139176470000011
2.根据权利要求1所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶为氢化丁腈橡胶2020L，所述氢化丁腈橡胶2020L的丙烯腈含量为36-38％，门尼粘度为50-65，比重为0.94-0.96g/cm3，氢化率为90-91％，碘指数为27-28。
3.根据权利要求2所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，其特征在于，所述加工助剂为活化剂、防老剂和增塑剂的混合物，所述活化剂为氧化锌和硬脂酸，所述防老剂为防老剂MB和RD，所述增塑剂为TP-95。
4.根据权利要求3所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，其特征在于，所述补强填料为炭黑N220和炭黑N990的混合物。
5.根据权利要求4所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯DCP，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯TAIC。
6.根据权利要求5所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片，其特征在于，基于100质量份的氢化丁腈橡胶，硬脂酸的用量为0.9-1.1份，氧化锌的用量为4.8-5.2份，防老剂MB的用量为0.9-1.1份，防老剂RD的用量为0.9-1.1份，增塑剂TP-95的用量为4.8-5.2份，炭黑N220的用量为20-30份，炭黑N990的用量为25-35份，过氧化二异丙苯DCP的用量为4.8-5.2份，三烯丙基异氰脲酸酯TAIC的的用量为4.8-5.2份。
7.一种权利要求1-6任一项所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将氢化丁腈橡胶、加工助剂和补强填料进行密炼得到母炼胶；
S2、将S1得到的母炼胶与硫化剂、助交联剂进行密炼得到氢化丁腈橡胶混炼胶；
S3、将S1得到氢化丁腈橡胶混炼胶进行两次硫化得到高压缩高低温性橡胶密封垫片。
8.根据权利要求7所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法，其特征在于，S3中，所述两次硫化的方式为：第一次硫化的温度为170-175℃，时间为12-22min，压力为10-20MPa；第二次硫化的温度为150-155℃，时间为3-5h。
9.根据权利要求8所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片的制备方法，其特征在于，第一次硫化为平板硫化机硫化或注射硫化机硫化，第二次硫化为常压层状硫化、常压热空气硫化或常压盐浴热硫化法硫化。
10.一种权利要求1所述的兼具高压缩低温性橡胶密封垫片在汽车空调系统密封件中的用途。
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