CN111004460A - 一种油封用氟橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油封用氟橡胶材料及其制备方法,该氟橡胶材料具有高强力、低脆性温度、导热耐干摩擦、易粘接的特征,适用于旋转轴唇形密封圈;该氟橡胶材料以246型氟生胶为基材,通过添加减磨、导热材料及特种助剂获得的油封专用混炼胶,其硬度为80±5(邵A)的硫化橡胶除具有优异的耐介质、耐高温和天候老化性能外,还具有优异的高强力(拉伸强度≥20MPa、拉断伸长率≥300%)、低脆性温度(‑45℃)、低摩擦高导热系数(摩擦系数≤0.32;导热系数≥0.25W/m.k)及与金属易粘接性能(扯离强度≥5MPa),胶料同时还具有良好的耐热撕裂性能,加工工艺性能良好。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料制备技术领域,特别是涉及一种油封用氟橡胶材料及其制备方法。
背景技术
油封由于具有结构简单,需要装配空间小、安装简便、价格低廉、密封可靠性高等诸多优点而得到了广泛应用。随着机器设备综合性能的不断提高及维修周期的延长,普通丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶油封的使用量逐渐减小,高品质的氟橡胶油封开始大量使用,军用方面以坦克、装甲车、直升机为主,民用以汽车、工程车辆、机器设备为主,而且随着社会发展、科技的进步,人民生活水平的极大提高,民用汽车,尤其是高档汽车用氟胶油封呈爆发式增长。
由于氟橡胶高分子链中氟原子具有极高的电负性并且原子半径约相当于 C-C键长的一半,能够紧密的排列在碳原子周围,对C-C键起到很好的屏蔽作用,从而保证了C-C键具有很高的热稳定性和化学惰性,使得氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学品腐蚀的特性。为保持这样的优点,现有的混炼氟胶配方及工艺均尝试了多种方法,但是未能达到较好的产品性能和工艺性能。
发明内容
本发明提供一种油封用氟橡胶材料及其制备方法,解决现有技术中的油封用氟橡胶材料拉伸强度低、低温易脆、耐热撕裂性差等技术问题。
为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种油封用氟橡胶材料,所述橡胶材料的配比方案如下,按质量份计:
及其少量调色剂。
进一步的,所述246型氟生胶为偏氟乙烯、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。
进一步的,所述补强白炭黑选用沉淀法白炭黑或气相法白炭黑。
进一步的,所述吸酸剂、促进剂包括氧化镁和氢氧化钙,质量份为:氧化镁5、氢氧化钙3。
进一步的,所述减磨添加剂包括石墨和极细二硫化钼,质量份为:石墨1~ 2、极细二硫化钼3~5;所述石墨选取400目以上。
进一步的,所述导热添加剂选用长链碳纤维、表面改性石墨烯或碳纳米管。
进一步的,所述炭黑表面活性剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙级三乙氧基硅烷或乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷。
进一步的,所述增粘交联助剂包括甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌与叔丁基苯酚甲醛树脂、苯酚甲醛树脂或叔辛基苯酚甲醛树脂的一种或几种的组合。
进一步的,所述硫化剂为N,N'-双肉桂叉-1,6己二胺。
一种油封用氟橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:使用双辊开炼机,辊距由大到小冲压246型氟生胶的胶片,软化后将辊距调至(0.2~0.5)mm,在辊温60℃下将生胶薄通6次以上,辊距调为 (5~7)mm,包辊;
步骤二:加入调色剂和吸酸剂、促进剂,左右倒胶6次;
步骤三:加入减磨添加剂和导热添加剂,左右倒胶6次;
步骤四:加入补强白炭黑和炭黑表面活性剂,左右倒胶6次;
步骤五:加入增粘交联助剂,左右倒胶6次;
步骤六:加入硫化剂,左右倒胶6次,混炼均匀;
步骤七:将辊距调为(0.2~0.5)mm,打三角包薄通6次以上,至胶片表面光滑;
步骤八:将辊距调至(4~5)mm,将薄通好的胶放入辊间,包辊倒胶6次,下片;
步骤九:胶片停放12h以上,取样硫化试片,进行性能测试;
步骤十:性能测试合格胶料入库备用或包装发货。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明油封用氟橡胶材以246型氟生胶为基材,打破氟橡胶常规配合技术,通过添加减磨、导热材料及特种助剂(酚醛树脂、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸镁)获得的油封专用混炼胶,除具有优异的耐介质、耐高温和天候老化性能外,还具有优异的高强力(拉伸强度≥20MPa、拉断伸长率(≥300%)、低脆性温度 (-45℃)、低摩擦高导热系数及与金属易粘接性能(扯离强度≥5MPa),胶料同时还具有良好的耐热撕裂性能,加工工艺性能良好,对于模压唇口油封也能很好适用,使用温度范围达到(-45℃~200℃)。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面给出了本发明的较佳实施方式。但 是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方 式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更 加透彻全面。
实施例:
一种油封用氟橡胶材料,该氟橡胶材料具有高强力、低脆性温度、导热耐干摩擦、易粘接的特征,所述橡胶材料的配比方案如下,按质量份计:
及其少量调色剂。
246型氟生胶为偏氟乙烯、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物,高分子量,以上海三爱富新材料股份有限公司的FE2462为唯一选择。
补强白炭黑选用沉淀法白炭黑或气相法白炭黑,质量份为:6~8;
吸酸剂、促进剂包括氧化镁和氢氧化钙,质量份为:氧化镁5、氢氧化钙3;也可将氧化镁替换为氧化锌。
减磨添加剂包括石墨和极细二硫化钼,质量份为:石墨1~2、极细二硫化钼3~5;所述石墨选取400目以上。
导热添加剂选用长链碳纤维、表面改性石墨烯或碳纳米管;从经济性、工艺性等方面考虑,首选碳纤维。
炭黑表面活性剂选用乙烯基三乙氧基硅烷(硅烷偶联剂A151)、γ-氨丙级三乙氧基硅烷(偶联剂KH550)或乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷(偶联剂A172),优选硅烷偶联剂A151。
增粘交联助剂包括甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌与叔丁基苯酚甲醛树脂 (2402树脂)、苯酚甲醛树脂(2123树脂)或叔辛基苯酚甲醛树脂的一种或几种的组合;优选组合为甲基丙烯酸镁和叔丁基苯酚甲醛树脂,质量份为甲基丙烯酸镁0.5;酚醛树脂1~2;
硫化剂为N,N'-双肉桂叉-1,6己二胺(三号硫化剂)。
调色剂包括喷雾炭黑、中粒子热裂法炭黑(N990)、半补强炭黑(N774)等与合成氧化铁红(三氧化二铁、铁红)的组合(重量份:铁红0.6~0.8;炭黑 0.1~3.0,炭黑用量随着胶料颜色由橙红至深咖啡色而增加);
一种油封用氟橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:使用双辊开炼机,辊距由大到小冲压FE2462氟生胶片,软化后将辊距调至(0.2~0.5)mm,在辊温60℃下将生胶薄通6次以上,辊距调为(5~ 7)mm,包辊;
步骤二:加入调色剂和吸酸剂、促进剂,左右倒胶6次;
步骤三:加入减磨添加剂和导热添加剂,左右倒胶6次;
步骤四:加入白炭黑和炭黑表面活性剂,左右倒胶6次;
步骤五:加入增粘交联助剂,左右倒胶6次;
步骤六:最后加入硫化剂,左右倒胶6次,混炼均匀;
步骤七:将辊距调为(0.2~0.5)mm,三角打包薄通6次以上,至胶片表面光滑;
步骤八:将辊距调至(4~5)mm,将薄通好的胶放入辊间,包辊左右倒胶6 次,下片。
步骤九:胶片停放12h以上后,取样进行充分返炼,出成厚2.0+0.2mm的胶片,然后在50T平板硫化机上用模具硫化(一段硫化)制作为90mm×90mm×2mm 的方形试片,硫化工艺:160℃×20min(或170℃×10min),硫化压力10MPa。一段硫化完成后,在高温老化箱中进行二段硫化,条件为:
步骤十:胶料性能检测合格后,包装发货
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述246型氟生胶为偏氟乙烯、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述补强白炭黑选用沉淀法白炭黑或气相法白炭黑。
4.根据权利要求3所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述吸酸剂、促进剂包括氧化镁和氢氧化钙,质量份为:氧化镁5、氢氧化钙3。
5.根据权利要求4所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述减磨添加剂包括石墨和极细二硫化钼,质量份为:石墨1~2、极细二硫化钼3~5;所述石墨选取400目以上。
6.根据权利要求5所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述导热添加剂选用长链碳纤维、表面改性石墨烯或碳纳米管。
7.根据权利要求6所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述炭黑表面活性剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙级三乙氧基硅烷或乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷。
8.根据权利要求7所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述增粘交联助剂包括甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌与叔丁基苯酚甲醛树脂、苯酚甲醛树脂或叔辛基苯酚甲醛树脂的一种或几种的组合。
9.根据权利要求8所述的油封用氟橡胶材料,其特征在于,所述硫化剂为N,N'-双肉桂叉-1,6己二胺。
10.一种油封用氟橡胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:使用双辊开炼机,辊距由大到小冲压246型氟生胶的胶片,软化后将辊距调至(0.2~0.5)mm,在辊温60℃下将生胶薄通6次以上,辊距调为(5~7)mm,包辊;
步骤二:加入调色剂和吸酸剂、促进剂,左右倒胶6次;
步骤三:加入减磨添加剂和导热添加剂,左右倒胶6次;
步骤四:加入补强白炭黑和炭黑表面活性剂,左右倒胶6次;
步骤五:加入增粘交联助剂,左右倒胶6次;
步骤六:加入硫化剂,左右倒胶6次,混炼均匀;
步骤七:将辊距调为(0.2~0.5)mm,打三角包薄通6次以上,至胶片表面光滑;
步骤八:将辊距调至(4~5)mm,将薄通好的胶放入辊间,包辊倒胶6次,下片;
步骤九:胶片停放12h以上,取样硫化试片,进行性能测试;
步骤十:性能测试合格胶料入库备用或包装发货。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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