CN113248905A - 一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺 - Google Patents

一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐温变聚氨酯液压密封材料，所述液压密封材料以下重量份配比的原料组成：聚丁二醇复混物82‑95份、异氰酸酯13‑28份、碳酸钙3‑7份、硅酸钙2‑7份、纳米二氧化硅1‑5份、交联剂10‑30份、增塑剂22‑35份、防老化剂0.3‑1.2份、扩链剂2‑7份。本发明通过向聚氨酯预聚物内加入硅酸钙、纳米二氧化硅有机硅材料，方便对聚氨酯材料的耐热性进行改善，有效降低密封材料在液压工作过程中受热形变的问题，提高了液压工作各部件的密封性，提高液压设备的使用寿命，降低维护成本，且制备工艺简单、生产步骤少，有效提高了液压密封材料的制备效率。

Description

一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺
技术领域
本发明涉及液压密封设备技术领域，具体为一种耐温变聚氨酯液压密封 材料生产加工工艺。
背景技术
液压是机械行业、机电行业的一个名词。液压可以用动力传动方式称为 液压传动，液压也可用作控制方式称为液压控制。液压传动是以液体作为工 作介质，利用液体的压力能来传递动力；液压控制是以有压力液体作为控制 信号传递方式的控制，用液压技术构成的控制***称为液压控制***。液压 控制通常包括液压开环控制和液压闭环控制。液压闭环控制也就是液压伺服 控制，它构成液压伺服***，通常包括电气液压伺服***(电液伺服***)和 机械液压伺服***(机液伺服***，或机液伺服机构)等。
一个完整的液压***由五个部分组成，即能源装置、执行装置、控制调 节装置、辅助装置、液体介质。液压由于其传递动力大，易于传递及配置等 特点，在工业、民用行业应用广泛。液压***的执行元件(液压缸和液压马 达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，从而获得需要的直线往复运动 或回转运动。液压***的能源装置(液压泵)的作用是将原动机的机械能转 换成液体的压力能。
目前，市场中的液压活动部件通常需要使用密封件来防止漏油的情况， 液压部件长时间工作后会导致液压油的温度升高，一般聚氨酯材料的密封件 在受到温度的影响后容易发生形变，导致密封的性能下降，造成液压部件漏 油而无法正常工作，一方面给液压部件的正常使用带来不便，另一方面频繁 的维修加大了后期的维修成本。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺， 解决了现有技术中液压密封材料耐温变性能不足而导致液压部件漏油带来使 用和维护不便的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐温变聚氨酯液压密 封材料，所述液压密封材料以下重量份配比的原料组成：聚丁二醇复混物 82-95份、异氰酸酯13-28份、碳酸钙3-7份、硅酸钙2-7份、纳米二氧化硅 1-5份、交联剂10-30份、增塑剂22-35份、防老化剂0.3-1.2份、扩链剂 2-7份。
作为上述技术方案的改进，所述液压密封材料以下重量份配比的原料组 成：聚丁二醇复混物90份、异氰酸酯20份、碳酸钙5份、硅酸钙4份、纳 米二氧化硅3份、交联剂20份、增塑剂30份、防老化剂0.8份、扩链剂4 份。
作为上述技术方案的改进，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮 二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基 二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。
作为上述技术方案的改进，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙脂；所述防 老剂为光稳定剂、抗氧剂和水解稳定剂中的至少一种。
作为上述技术方案的改进，所述增塑剂由邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲 酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯组成，所述邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸 二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯质量比为1：1：1。
作为上述技术方案的改进，所述扩链剂为二甲基二丁酮肟基硅烷、甲基 乙烯基二丁酮肟基硅烷以及甲基乙烯基二(N–甲基乙酞氨基)硅烷中的至少 一种。
一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：将聚丁二醇复混物加入反应釜内并加热升温至40-60℃，加入异 氰酸酯混合搅拌1-2h，保温反应2-3h，抽真空脱水脱气1-3h，得到聚氨酯预 聚物；
步骤二：将聚氨酯预聚物内分别加入碳酸钙、硅酸钙、纳米二氧化硅、 交联剂，整体升温至110℃-120℃，并向反应釜内充入保护气进行保护，混合 搅拌2-3h；
步骤三：反应釜降温至70-85℃，向反应釜内加入增塑剂、扩链剂、防老 化剂，均匀搅拌60～120s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡 100-150min；
步骤四：将聚氨酯材料加热至200-230℃呈熔融状态，采用注射成型的方 式进行生产，冷却后得到密封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应的液压 密封材料。
作为上述技术方案的改进，所述步骤二中的保护气采用氮气。
作为上述技术方案的改进，所述步骤三中离心机的转速为 800-1200r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过向聚氨酯预聚物内加入硅酸钙、纳米二氧化硅有机硅材料， 方便对聚氨酯材料的耐热性进行改善，有效降低密封材料在液压工作过程中 受热形变的问题，提高了液压工作各部件的密封性，提高液压设备的使用寿 命，降低维护成本。
2、本发明的制备工艺简单、生产步骤少，利用不同材料合理配比，有效 提高了液压密封材料的制备效率，同时减小液压密封材料的热变性，有效保 证了液压设备的正常工作。
具体实施方式
一种耐温变聚氨酯液压密封材料，所述液压密封材料以下重量份配比的 原料组成：聚丁二醇复混物82-95份、异氰酸酯13-28份、碳酸钙3-7份、 硅酸钙2-7份、纳米二氧化硅1-5份、交联剂10-30份、增塑剂22-35份、 防老化剂0.3-1.2份、扩链剂2-7份。
进一步改进地，所述液压密封材料以下重量份配比的原料组成：聚丁二 醇复混物90份、异氰酸酯20份、碳酸钙5份、硅酸钙4份、纳米二氧化硅3 份、交联剂20份、增塑剂30份、防老化剂0.8份、扩链剂4份。
进一步改进地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或 赖氨酸二异氰酸酯。
进一步改进地，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙脂；所述防老剂为光稳 定剂、抗氧剂和水解稳定剂中的至少一种。
进一步改进地，所述增塑剂由邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、 邻苯二甲酸二异丁酯组成，所述邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻 苯二甲酸二异丁酯质量比为1：1：1。
进一步改进地，所述扩链剂为二甲基二丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁 酮肟基硅烷以及甲基乙烯基二(N–甲基乙酞氨基)硅烷中的至少一种。
一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：将聚丁二醇复混物加入反应釜内并加热升温至40-60℃，加入异 氰酸酯混合搅拌1-2h，保温反应2-3h，抽真空脱水脱气1-3h，得到聚氨酯预 聚物；
步骤二：将聚氨酯预聚物内分别加入碳酸钙、硅酸钙、纳米二氧化硅、 交联剂，整体升温至110℃-120℃，并向反应釜内充入保护气进行保护，混合 搅拌2-3h；
步骤三：反应釜降温至70-85℃，向反应釜内加入增塑剂、扩链剂、防老 化剂，均匀搅拌60～120s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡 100-150min；
步骤四：将聚氨酯材料加热至200-230℃呈熔融状态，采用注射成型的方 式进行生产，冷却后得到密封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应的液压 密封材料。
进一步改进地，所述步骤二中的保护气采用氮气。
进一步改进地，所述步骤三中离心机的转速为800-1200r/min。
本发明通过向聚氨酯预聚物内加入硅酸钙、纳米二氧化硅有机硅材料， 方便对聚氨酯材料的耐热性进行改善，有效降低密封材料在液压工作过程中 受热形变的问题，提高了液压工作各部件的密封性，提高液压设备的使用寿 命，降低维护成本。
实施例1
称取聚丁二醇复混物90份加入反应釜内并加热升温至50℃，加入异氰酸 酯20份混合搅拌1.5h，保温反应2.5h，抽真空脱水脱气2h，得到聚氨酯预 聚物，向聚氨酯预聚物内依次添加碳酸钙5份、硅酸钙4份、纳米二氧化硅3 份以及交联剂20份，整体升温至115℃，并向反应釜内充入保护气进行保护， 混合搅拌2.5h，反应釜降温至80℃，向反应釜内加入增塑剂30份、防老化 剂0.8份、扩链剂4份，均匀搅拌100s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡120min，将聚氨酯材料加热至210℃呈熔融状态，采用注射成 型的方式进行生产，冷却后得到密封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应 的液压密封材料。
所述步骤二中的保护气采用氮气。
所述步骤三中离心机的转速为1000r/min。
实施例2
称取聚丁二醇复混物82份加入反应釜内并加热升温至40℃，加入异氰酸 酯13份混合搅拌1h，保温反应2h，抽真空脱水脱气1h，得到聚氨酯预聚物， 向聚氨酯预聚物内依次添加碳酸钙3份、硅酸钙2份、纳米二氧化硅1份以 及交联剂10份，整体升温至110℃，并向反应釜内充入保护气进行保护，混 合搅拌2h，反应釜降温至70℃，向反应釜内加入增塑剂22份、防老化剂0.3 份、扩链剂2份，均匀搅拌60s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡100min，将聚氨酯材料加热至200℃呈熔融状态，采用注射成型的方式 进行生产，冷却后得到密封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应的液压密 封材料。
所述步骤二中的保护气采用氮气。
所述步骤三中离心机的转速为800r/min。
实施例3
称取聚丁二醇复混物95份加入反应釜内并加热升温至60℃，加入异氰酸 酯28份混合搅拌2h，保温反应3h，抽真空脱水脱气3h，得到聚氨酯预聚物， 向聚氨酯预聚物内依次添加碳酸钙7份、硅酸钙7份、纳米二氧化硅5份以 及交联剂30份，整体升温至120℃，并向反应釜内充入保护气进行保护，混 合搅拌3h，反应釜降温至85℃，向反应釜内加入增塑剂35份、防老化剂1.2 份、扩链剂7份，均匀搅拌120s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡150min，将聚氨酯材料加热至230℃呈熔融状态，采用注射成型的方 式进行生产，冷却后得到密封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应的液压 密封材料。
所述步骤二中的保护气采用氮气。
所述步骤三中离心机的转速为1200r/min。
实施例4
称取聚丁二醇复混物90份加入反应釜内并加热升温至50℃，加入异氰酸 酯20份混合搅拌1.5h，保温反应2.5h，抽真空脱水脱气2h，得到聚氨酯预 聚物，向聚氨酯预聚物内依次添加碳酸钙5份以及交联剂20份，整体升温至 115℃，并向反应釜内充入保护气进行保护，混合搅拌2.5h，反应釜降温至 80℃，向反应釜内加入增塑剂30份、防老化剂0.8份、扩链剂4份，均匀搅 拌100s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡120min，将聚氨酯材料加热至210℃呈熔融状态，采用注射成型的方式进行生产，冷却后得到密 封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应的液压密封材料。
所述步骤二中的保护气采用氮气。
所述步骤三中离心机的转速为1000r/min。
对上述各个实施例得到聚氨酯材料在不同温度下单位长度的伸长量进行 检测，详细结果见下表：
Figure BDA0003014109670000071
本发明通过向聚氨酯预聚物内加入硅酸钙、纳米二氧化硅有机硅材料， 方便对聚氨酯材料的耐热性进行改善，有效降低密封材料在液压工作过程中 受热形变的问题，提高了液压工作各部件的密封性，提高液压设备的使用寿 命，降低维护成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本 领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因 此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的， 本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求 的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实 施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起 见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也 可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种耐温变聚氨酯液压密封材料，其特征在于：所述液压密封材料以下重量份配比的原料组成：聚丁二醇复混物82-95份、异氰酸酯13-28份、碳酸钙3-7份、硅酸钙2-7份、纳米二氧化硅1-5份、交联剂10-30份、增塑剂22-35份、防老化剂0.3-1.2份、扩链剂2-7份。
2.根据权利要求1所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述液压密封材料以下重量份配比的原料组成：聚丁二醇复混物90份、异氰酸酯20份、碳酸钙5份、硅酸钙4份、纳米二氧化硅3份、交联剂20份、增塑剂30份、防老化剂0.8份、扩链剂4份。
3.根据权利要求1所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙脂；所述防老剂为光稳定剂、抗氧剂和水解稳定剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述增塑剂由邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯组成，所述邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯质量比为1：1：1。
6.根据权利要求1所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述扩链剂为二甲基二丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷以及甲基乙烯基二(N–甲基乙酞氨基)硅烷中的至少一种。
7.根据权利要求1-6所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将聚丁二醇复混物加入反应釜内并加热升温至40-60℃，加入异氰酸酯混合搅拌1-2h，保温反应2-3h，抽真空脱水脱气1-3h，得到聚氨酯预聚物；
步骤二：将聚氨酯预聚物内分别加入碳酸钙、硅酸钙、纳米二氧化硅、交联剂，整体升温至110℃-120℃，并向反应釜内充入保护气进行保护，混合搅拌2-3h；
步骤三：反应釜降温至70-85℃，向反应釜内加入增塑剂、扩链剂、防老化剂，均匀搅拌60～120s，得到聚氨酯材料，并导入离心机内进行冷却脱泡100-150min；
步骤四：将聚氨酯材料加热至200-230℃呈熔融状态，采用注射成型的方式进行生产，冷却后得到密封的部件毛胚，后续加工处理生产出对应的液压密封材料。
8.根据权利要求7所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述步骤二中的保护气采用氮气。
9.根据权利要求7所述的一种耐温变聚氨酯液压密封材料生产加工工艺，其特征在于：所述步骤三中离心机的转速为800-1200r/min。
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