專利名稱：一種汽車水泵用密封橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合成橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種汽車閥門(mén)用密封墊膠料及其制備方法。
技術(shù)背景
汽車用橡膠零部件對(duì)汽車的防振、減噪、提高車輛的行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性等起著很大作用。汽車的通用橡膠材料用量比較大，但隨著近年來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)趨于大功率、小型化方向發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的環(huán)境溫度升高，排氣控制法規(guī)要求更加嚴(yán)格，加之含醇燃料的使用，迫使橡膠零部件提高耐熱、耐寒、耐油、耐老化等各項(xiàng)性能。所以，高性能特種合成橡膠的用量不斷增加，汽車是這些特種合成橡膠的主要市場(chǎng)。因此，汽車用橡膠的膠種將向具有優(yōu)良性能的特種膠方向發(fā)展。
丙烯酸酯橡膠(以下簡(jiǎn)稱ACM)是以丙烯酸酯為主單體經(jīng)共聚而得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側(cè)基為極性酯基。由于特殊結(jié)構(gòu)賦予其許多優(yōu)異的特點(diǎn)，如耐熱、耐老化、 耐油、耐臭氧、抗紫外線等，力學(xué)性能和加工性能優(yōu)于氟橡膠和硅橡膠，其耐熱、耐老化性和耐油性優(yōu)于丁腈橡膠。ACM被廣泛應(yīng)用于各種高溫、耐油環(huán)境中，成為近年來(lái)汽車工業(yè)著重開(kāi)發(fā)推廣的一種密封材料，特別是用于汽車的耐高溫油封、曲軸、閥桿、汽缸墊、液壓輸油管等，目前國(guó)內(nèi)需求幾乎全部依賴進(jìn)口。
由于汽車速度提高導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)室溫升高，汽車配件的環(huán)境溫度通常要達(dá)到150°C 甚至180°C以上，因此如何獲得能夠長(zhǎng)期在更高溫度環(huán)境中使用的ACM生膠成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了突出或改善ACM的加工性能，近年來(lái)對(duì)ACM進(jìn)行改性或選用ACM對(duì)其他彈性體改性已成為加工應(yīng)用的研究熱點(diǎn)之一?，F(xiàn)有的橡膠密封件在高溫、低溫、大溫差、腐蝕介質(zhì)及長(zhǎng)壽命等工況下，其密封性能很難令人滿意，研究出高性能的混煉膠成為目前國(guó)內(nèi)橡膠業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種汽車水泵用密封橡膠及其制備方法，本發(fā)明的膠料具有優(yōu)異的耐高低溫，耐油、耐溶劑和耐化學(xué)品性能，同時(shí)機(jī)械性能好。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
—種汽車水泵用密封橡膠，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠50-60、氟硅橡膠橡膠10-15、氯醇橡膠T3100 10-15、美國(guó)埃克森溴化丁基膠2211 10-15、高耐磨炭黑 N330 30-36、沉淀法白炭黑20-24、輕質(zhì)碳酸鈣4_6、硅灰石粉5_10、氟化鋯3_5、硫酸鋇5_7、二硫化鑰3-5、改性鐵尾礦渣粉9-11、硫化劑DCBPl 2、防老劑TPH) 1-2、促進(jìn)劑H O. 5 1、氧化鎂4-6、2_硫醇基苯駢咪唑1-2、石蠟1-2、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯 1-2、乙酰檸檬酸三(2-乙基已基)酯17-19。
所述的一種汽車水泵用密封橡膠，其特征在于，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠59、氟硅橡膠橡膠14、氯醇橡膠T3100 13、溴化丁基膠2211 14、高耐磨炭黑N330 32、 沉淀法白炭黑22、輕質(zhì)碳酸鈣5、硅灰石粉6、氟化鋯4、硫酸鋇6、二硫化鑰4、改性鐵尾礦渣粉10、硫化劑DCBP1. 5、防老劑TPPD1. 2、促進(jìn)劑H O. 8、氧化鎂5、2_硫醇基苯駢咪唑1. 5、石蠟1. 5、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯1. 5、乙酰檸檬酸三(2-乙基已基)酯18。
所述的一種汽車水泵用密封橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
( I)改性樹(shù)木灰的制備方法
將樹(shù)木灰重量1-2%的陶土加入到樹(shù)木灰中混合，在用15-20%鹽酸浸泡1-2小時(shí)， 用水洗至中性，烘干后，加入相當(dāng)于固體重量O. 5-1. 0%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、l-2%的焦磷酸鈉、1-2%異辛基聚氧乙烯醚、3-5%氧化鋅，以1200-1500轉(zhuǎn)/分的速度高速攪拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性樹(shù)木灰；
(2)改性鐵尾礦渣粉的制備
將鐵尾礦900-100(TC下燒損4-6小時(shí)，然后研磨成納米粉末，再拌入相當(dāng)于粉體重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木質(zhì)素磺酸鈉、1-2%異十三醇聚氧乙烯醚拌攪均勻， 烘干，研磨成納米粉末，得到改性鐵尾礦渣粉；
(3)用機(jī)油按1:1質(zhì)量比稀釋異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯；
(4)按配方比例將改性樹(shù)木灰燼、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑投入高速混合機(jī)里，以1000-1200轉(zhuǎn)/分的速度高速攪拌，同時(shí)將步驟(2)稀釋好的偶聯(lián)劑噴灑到混合填料里，繼續(xù)攪拌5-6分鐘，出料冷卻備用，得到混合物料；
(5)將丙烯酸酯橡膠、氟硅橡膠橡膠、氯醇橡膠T3100、美國(guó)埃克森溴化丁基膠 2211、改性鐵尾礦，投入密煉機(jī)中，在65-73°C的溫度下進(jìn)行塑煉，塑煉10-14分鐘后，當(dāng)溫度達(dá)到82-95°C，開(kāi)始排料，排料后停放冷卻10-12小時(shí)；
(6)按配方比例將上述冷卻后的塑煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入步驟(4)的混合料，混煉2-3分鐘后，再加入配方中除硫化劑和促進(jìn)劑類以外的其它剩余物料混煉10-15分鐘后，當(dāng)溫度達(dá)到90-128°C時(shí)，開(kāi)始排料，排料后停放冷卻12-14小時(shí)；
(7)將上述混煉料投入開(kāi)煉機(jī)中，再將硫化劑、促進(jìn)劑類加入混煉膠中，薄通6-8 遍即可，開(kāi)煉機(jī)的加工溫度彡56°C。
有益效果
本發(fā)明將丙烯酸酯橡膠和其它幾種橡膠混煉，提高混煉膠的綜合性能，將樹(shù)木灰進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)將尾鐵礦進(jìn)行改性處理，然后和炭黑混合，再用偶聯(lián)劑處理，作為補(bǔ)強(qiáng)劑使用，提高了填料在混煉膠的分散性，提高了混煉膠的耐臭氧性能和耐低溫性能，耐熱性能， 同時(shí)比丙烯酸酯橡膠本身和丁腈膠具有更寬的使用溫度范圍、更好的工藝性能、更低的原材料及生產(chǎn)成本，符合國(guó)產(chǎn)化零部件的性能要求。
具體實(shí)施方式
一種汽車水泵用密封橡膠的制備，
稱取丙烯酸酯橡膠AR-100 59kg、氟硅橡膠14kg、氯醇橡膠T3100 13kg、溴化丁基膠2211 14kg、高耐磨炭黑N330 32kg、沉淀法白炭黑22kg、輕質(zhì)碳酸|丐5kg、娃灰石粉 6kg、氟化錯(cuò)4kg、硫酸鋇6kg、二硫化鑰4kg、改性鐵尾礦洛粉10kg、硫化劑DCBP1. 5kg、防老劑TPH)1. 2kg、促進(jìn)劑H O. 8kg、氧化鎂5kg、2-硫醇基苯駢咪唑1. 5kg、石蠟1. 5kg、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯1. 5kg、乙酰檸檬酸三(2-乙基已基)酯18kg，
制備方法包括以下步驟
( I)改性樹(shù)木灰的制備方法
將樹(shù)木灰重量1-2%的陶土加入到樹(shù)木灰中混合，在用15-20%鹽酸浸泡1_2小時(shí)， 用水洗至中性，烘干后，加入相當(dāng)于固體重量O. 5-1. 0%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、l-2%的焦磷酸鈉、1-2%異辛基聚氧乙烯醚、3-5%氧化鋅，以1200-1500轉(zhuǎn)/分的速度高速攪拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性樹(shù)木灰；
( 2 )改性鐵尾礦渣粉的制備
將鐵尾礦900-100(TC下燒損4-6小時(shí)，然后研磨成納米粉末，再拌入相當(dāng)于粉體重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木質(zhì)素磺酸鈉、1-2%異十三醇聚氧乙烯醚拌攪均勻， 烘干，研磨成納米粉末，得到改性鐵尾礦渣粉；
(3)用機(jī)油按1:1質(zhì)量比稀釋異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯；
(4)按配方比例將改性樹(shù)木灰燼、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑投入高速混合機(jī)里，以1000-1200轉(zhuǎn)/分的速度高速攪拌，同時(shí)將步驟(2)稀釋好的偶聯(lián)劑噴灑到混合填料里，繼續(xù)攪拌5-6分鐘，出料冷卻備用，得到混合物料；
(5)將丙烯酸酯橡膠、氟硅橡膠橡膠、氯醇橡膠T3100、溴化丁基膠221、改性鐵尾礦，投入密煉機(jī)中，在65-73°C的溫度下進(jìn)行塑煉，塑煉10-14分鐘后，當(dāng)溫度達(dá)到82_95°C， 開(kāi)始排料，排料后停放冷卻10-12小時(shí)；
(6)按配方比例將上述冷卻后的塑煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入步驟(4)的混合料，混煉2-3分鐘后，再加入配方中除硫化劑和促進(jìn)劑類以外的其它剩余物料混煉10-15分鐘后，當(dāng)溫度達(dá)到90-128°C時(shí)，開(kāi)始排料，排料后停放冷卻12-14小時(shí)；
(7)將上述混煉料投入開(kāi)煉機(jī)中，再將硫化劑、促進(jìn)劑類加入混煉膠中，薄通6-8 遍即可，開(kāi)煉機(jī)的加工溫度彡56°C。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
按實(shí)施例的原材料配方做成膠料進(jìn)行性能試驗(yàn)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表I。
表I
權(quán)利要求
1.一種汽車水泵用密封橡膠，其特征在于，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠50-60、氟硅橡膠10-15、氯醇橡膠T3100 10-15、美國(guó)?？松寤』z2211 10-15、高耐磨炭黑N330 30-36、沉淀法白炭黑20-24、輕質(zhì)碳酸鈣4-6、硅灰石粉5-10、氟化鋯3-5、硫酸鋇5-7、二硫化鑰3-5、改性鐵尾礦渣粉9-11、硫化劑DCBPl 2、防老劑TPTO 1-2、促進(jìn)劑HO.5 1、氧化鎂4-6、2_硫醇基苯駢咪唑1-2、石蠟1-2、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯1-2、乙酰檸檬酸三(2-乙基已基)酯17-19。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車水泵用密封橡膠，其特征在于，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠59、氟硅橡膠橡膠14、氯醇橡膠T3100 13、溴化丁基膠2211 14、高耐磨炭黑N330 32、沉淀法白炭黑22、輕質(zhì)碳酸鈣5、硅灰石粉6、氟化鋯4、硫酸鋇6、二硫化鑰4、改性鐵尾礦渣粉10、硫化劑DCBP1. 5、防老劑TPH)1. 2、促進(jìn)劑H O. 8、氧化鎂5、2_硫醇基苯駢咪唑1. 5、石蠟1. 5、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯1. 5、乙酰檸檬酸三(2-乙基已基)酷18。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車水泵用密封橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (O改性樹(shù)木灰的制備方法將樹(shù)木灰重量1-2%的陶土加入到樹(shù)木灰中混合，在用15-20%鹽酸浸泡1-2小時(shí)，用水洗至中性，烘干后，加入相當(dāng)于固體重量O. 5-1. 0%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、l-2%的焦磷酸鈉、1-2%異辛基聚氧乙烯醚、3-5%氧化鋅，以1200-1500轉(zhuǎn)/分的速度高速攪拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性樹(shù)木灰； (2)改性鐵尾礦渣粉的制備將鐵尾礦900-1000°C下燒損4-6小時(shí)，然后研磨成納米粉末，再拌入相當(dāng)于粉體重量1-2%的聚四氟乙烯微粉、1-2%的木質(zhì)素磺酸鈉、1-2%異十三醇聚氧乙烯醚拌攪均勻，烘干，研磨成納米粉末，得到改性鐵尾礦渣粉； (3)用機(jī)油按1:1質(zhì)量比稀釋異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯； (4)按配方比例將改性樹(shù)木灰燼、高耐磨炭黑N330、沉淀法白炭黑投入高速混合機(jī)里，以1000-1200轉(zhuǎn)/分的速度高速攪拌，同時(shí)將步驟(2)稀釋好的偶聯(lián)劑噴灑到混合填料里，繼續(xù)攪拌5-6分鐘，出料冷卻備用，得到混合物料； (5)將丙烯酸酯橡膠、氟硅橡膠橡膠、氯醇橡膠T3100、溴化丁基膠2211、改性鐵尾礦，投入密煉機(jī)中，在65-73°C的溫度下進(jìn)行塑煉，塑煉10-14分鐘后，當(dāng)溫度達(dá)到82-95°C，開(kāi)始排料，排料后停放冷卻10-12小時(shí)； (6)按配方比例將上述冷卻后的塑煉膠加入到密煉機(jī)中，再加入步驟(4)的混合料，混煉2-3分鐘后，再加入配方中除硫化劑和促進(jìn)劑DTDM類以外的其它剩余物料混煉10-15分鐘后，當(dāng)溫度達(dá)到90-128°C時(shí)，開(kāi)始排料，排料后停放冷卻12-14小時(shí)； (7)將上述混煉料投入開(kāi)煉機(jī)中，再將硫化劑、促進(jìn)劑類加入混煉膠中，薄通6-8遍即可，開(kāi)煉機(jī)的加工溫度< 56 °C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車水泵用密封橡膠，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠50-60、氟硅橡膠橡膠10-15、氯醇橡膠T310010-15、溴化丁基膠22110-15、高耐磨炭黑N33030-36、沉淀法白炭黑20-24、輕質(zhì)碳酸鈣4-6、硅灰石粉5-10、氟化鋯3-5、硫酸鋇5-7、二硫化鉬3-5、改性鐵尾礦渣粉9-11、硫化劑DCBP1～2、防老劑TPPD1-2、促進(jìn)劑H0.5～1、氧化鎂4-6、2-硫醇基苯駢咪唑1-2、石蠟1-2、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯1-2、乙酰檸檬酸三(2-乙基已基)酯17-19。本發(fā)明的橡膠膠料具有優(yōu)異的的耐臭氧性能和耐低溫性能,耐熱性能，使用溫度范圍大、工藝環(huán)保，可以用此膠料制作作各種密封墊。
文檔編號(hào)C08L33/04GK103013012SQ201210485259
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月25日
發(fā)明者陳賢鋒, 闞蕾, 申大偉, 沈根, 駱敏, 申麗霞, 陳玉娟, 沈春花, 沈紅梅 申請(qǐng)人:馬鞍山市中瀾橡塑制品有限公司