專利名稱：一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及合成橡膠領域，具體涉及一種汽車閥門用密封墊膠料及其制備方法。
技術背景
汽車用橡膠零部件對汽車的防振、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，但隨著近年來發(fā)動機趨于大功率、小型化方向發(fā)展，發(fā)動機周圍的環(huán)境溫度升高，排氣控制法規(guī)要求更加嚴格，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。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(以下簡稱ACM)是以丙烯酸酯為主單體經共聚而得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側基為極性酯基。由于特殊結構賦予其許多優(yōu)異的特點，如耐熱、耐老化、 耐油、耐臭氧、抗紫外線等，力學性能和加工性能優(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被廣泛應用于各種高溫、耐油環(huán)境中，成為近年來汽車工業(yè)著重開發(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，目前國內需求幾乎全部依賴進口。
由于汽車速度提高導致發(fā)動機室溫升高，汽車配件的環(huán)境溫度通常要達到150°C 甚至180°C以上，因此如何獲得能夠長期在更高溫度環(huán)境中使用的ACM生膠成為產業(yè)關注的焦點。為了突出或改善ACM的加工性能，近年來對ACM進行改性或選用ACM對其他彈性體改性已成為加工應用的研究熱點之一?，F(xiàn)有的橡膠密封件在高溫、低溫、大溫差、腐蝕介質及長壽命等工況下，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內橡膠業(yè)發(fā)展的趨勢。發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠及其制備方法，本發(fā)明的膠料具有優(yōu)異的耐高低溫，耐油、 耐溶劑和耐化學品性能，同時機械性能好。
本發(fā)明采用如下技術方案
—種汽車氣缸前蓋密封件橡膠，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠30-40、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)30-40、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)10_12、雙酚A型聚碳酸酯10-12、超耐磨炭黑N11020-30、沉淀白炭黑5_10、可膨脹石墨2_3、輕質碳酸鈣5_10、硫酸鋇6-8、改性鐵尾礦渣粉10-12、改性樹木灰10-12、氧化鋅3_4、二苯基硅二醇1_2、2_硫醇基苯駢咪唑1-2、硫化劑ΒΡ0. 5 1、三烯丙基異三聚氰酸酯1-3、防老劑TPH) 1_2、防老劑NBC1-2、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯2-4、聚四氟乙烯微粉1-3、癸二酸二辛酯 17-19。
所述的一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠，其特征在于，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠35、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)35、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)12、雙酚A型聚碳酸酯12、超耐磨炭黑NllO 25、沉淀白炭黑8、可膨脹石墨2. 5、輕質碳酸鈣6、硫酸鋇7、改性鐵尾礦渣粉11、改性樹木灰11、氧化鋅3. 5、二苯基硅二醇1. 5、2_硫醇基苯駢咪唑1. 5、硫化劑ΒΡ0. 7、三烯丙基異三聚氰酸酯2、防老劑TPro1.1、防老劑NBC1. 3、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯2. 5、聚四氟乙烯微粉2、癸二酸二辛酯18。
所述的一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
( I)改性樹木灰的制備方法
將樹木灰重量1-2%的陶土加入到樹木灰中混合，在用15-20%鹽酸浸泡1-2小時， 用水洗至中性，烘干后，加入相當于固體重量O. 5-1. 0%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、l-2%的焦磷酸鈉、1-2%月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、3-5%氧化鋅，以1200-1500轉/分的速度高速攪拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性樹木灰；
(2)改性鐵尾礦渣的制備
將鐵尾礦渣900-100(TC下燒損4-6小時，然后研磨成納米粉末，再拌入相當于粉體重量1-2%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、1-2%的木質素磺酸鈉、1-2%月桂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)用機油按1:1質量比稀釋雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯；
(4)按配方比例將改性樹木灰燼、超耐磨炭黑N110、沉淀法白炭黑投入高速混合機里，以1000-1200轉/分的速度高速攪拌，同時將步驟(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、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)、雙酚A型聚碳酸酯、改性鐵尾礦渣粉，投入密煉機中，在60-70°C的溫度下進行塑煉， 塑煉10-12分鐘后，當溫度達到85-95°C，開始排料，排料后停放冷卻10-12小時；
(6)按配方比例將上述冷卻后的塑煉膠加入到密煉機中，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劑DTDM類以外的其它剩余物料混煉 10-15分鐘后，當溫度達到90-128°C時，開始排料，排料后停放冷卻12-14小時；
(7)將上述混煉料投入開煉機中，再將硫化劑、促進劑類加入混煉膠中，薄通4-5 遍即可，開煉機的加工溫度彡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，將樹木灰進行改進，同時將尾鐵礦進行改性處理，然后和炭黑混合，再用偶聯(lián)劑處理，作為補強劑使用，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， 同時比丙烯酸酯橡膠本身和氯丁橡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成本，符合國產化零部件的性能要求。
具體實施方式
一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠的制備，
稱取丙烯酸酯橡膠(AR-100) 35kg、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)35kg、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)12kg、雙酚A型聚碳酸酯12kg、超耐磨炭黑NllO 25kg、沉淀白炭黑8kg、可膨脹石墨2. 5kg、輕質碳酸韓6kg、硫酸鋇7kg、改性鐵尾礦洛粉11kg、改性樹木灰11、氧化鋅3. 5kg、二苯基硅二醇1. 5kg、2-硫醇基苯駢咪唑1. 5kg、硫化劑BPO. 7kg、三烯丙基異三聚氰酸酯2kg、防老劑TPro1. lkg、防老劑NBC1. 3kg、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯2. 5kg、聚四氟乙烯微粉2kg、癸二酸二辛酯18kg,
制備方法包括以下步驟
( I)改性樹木灰的制備方法
將樹木灰重量1-2%的陶土加入到樹木灰中混合，在用15-20%鹽酸浸泡1_2小時， 用水洗至中性，烘干后，加入相當于固體重量O. 5-1. 0%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、l-2%的焦磷酸鈉、1-2%月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、3-5%氧化鋅，以1200-1500轉/分的速度高速攪拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性樹木灰；
( 2 )改性鐵尾礦渣粉的制備
將鐵尾礦渣900-100(TC下燒損4-6小時，然后研磨成納米粉末，再拌入相當于粉體重量1-2%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、1-2%的木質素磺酸鈉、1-2%月桂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)用機油按1:1質量比稀釋雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯；
(4)按配方比例將改性樹木灰燼、超耐磨炭黑N110、沉淀法白炭黑投入高速混合機里，以1000-1200轉/分的速度高速攪拌，同時將步驟(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、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)、雙酚A型聚碳酸酯、改性鐵尾礦渣粉，投入密煉機中，在60-70°C的溫度下進行塑煉， 塑煉10-12分鐘后，當溫度達到85-95°C，開始排料，排料后停放冷卻10-12小時；
(6)按配方比例將上述冷卻后的塑煉膠加入到密煉機中，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劑DTDM類以外的其它剩余物料混煉 10-15分鐘后，當溫度達到90-128°C時，開始排料，排料后停放冷卻12-14小時；
(7)將上述混煉料投入開煉機中，再將硫化劑、促進劑類加入混煉膠中，薄通4-5 遍即可，開煉機的加工溫度彡56°C。
實驗數據
按實施例的原材料配方做成膠料進行性能試驗檢測，檢測結果見表I。
表I
權利要求
1.一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠，其特征在于，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠30-40、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)30-40、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)10-12、雙酚A型聚碳酸酯10-12、超耐磨炭黑NllO 20-30、沉淀白炭黑5_10、可膨脹石墨2_3、輕質碳酸鈣5-10、硫酸鋇6-8、改性鐵尾礦渣粉10-12、氧化鋅3-4、二苯基硅二醇1_2、改性樹木灰10-12、2_硫醇基苯駢咪唑1-2、硫化劑ΒΡ0. 5 1、三烯丙基異三聚氰酸酯1_3、防老劑TPTO1-2、防老劑NBC1-2、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯2-4、聚四氟乙烯微粉1-3、癸二酸二辛酯17-19。
2.根據權利要求1所述的一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠，其特征在于，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠35、氯丁橡膠A-90 (日本電氣化學)35、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)12、雙酚A型聚碳酸酯12、超耐磨炭黑NllO 25、沉淀白炭黑8、可膨脹石墨2. 5、輕質碳酸鈣6、硫酸鋇7、改性鐵尾礦渣粉11、氧化鋅3. 5、二苯基硅二醇1. 5、2_硫醇基苯駢咪唑1. 5、改性樹木灰11、硫化劑ΒΡ0. 7、三烯丙基異三聚氰酸酯2、防老劑TPro1.1、防老劑NBC1. 3、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯2. 5、聚四氟乙烯微粉2、癸二酸二辛酯18。
3.根據權利要求1或2所述的一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠的制備方法,其特征在于，包括以下步驟 (O改性樹木灰的制備方法將樹木灰重量1-2%的陶土加入到樹木灰中混合，在用15-20%鹽酸浸泡1-2小時，用水洗至中性，烘干后，加入相當于固體重量O. 5-1. 0%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、l-2%的焦磷酸鈉、1-2%月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、3-5%氧化鋅，以1200-1500轉/分的速度高速攪拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性樹木灰； (2)改性鐵尾礦渣的制備將鐵尾礦渣900-100(TC下燒損4-6小時，然后研磨成納米粉末，再拌入相當于粉體重量1-2%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、1-2%的木質素磺酸鈉、1-2%月桂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)用機油按1:1質量比稀釋雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯； (4)按配方比例將改性樹木灰燼、超耐磨炭黑N110、沉淀法白炭黑投入高速混合機里，以1000-1200轉/分的速度高速攪拌，同時將步驟(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、氯丁橡膠A-90(日本電氣化學)、三元乙丙橡膠3950 (德國朗盛)、雙酚A型聚碳酸酯、改性鐵尾礦渣粉，投入密煉機中，在60-70°C的溫度下進行塑煉，塑煉10-12分鐘后，當溫度達到85-95°C，開始排料，排料后停放冷卻10-12小時； (6)按配方比例將上述冷卻后的塑煉膠加入到密煉機中，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劑DTDM類以外的其它剩余物料混煉10-15分鐘后，當溫度達到90-128°C時，開始排料，排料后停放冷卻12-14小時； (7)將上述混煉料投入開煉機中，再將硫化劑、促進劑加入混煉膠中，薄通4-5遍即可，開煉機的加工溫度彡56°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車氣缸前蓋密封件橡膠，由下列重量份原料制成丙烯酸酯橡膠30-40、氯丁橡膠A-90(日本電氣化學)30-40、三元乙丙橡膠3950(德國朗盛)10-12、雙酚A型聚碳酸酯10-12、超耐磨炭黑N11020-30、沉淀白炭黑5-10、可膨脹石墨2-3、輕質碳酸鈣5-10、硫酸鋇6-8、改性鐵尾礦渣粉10-12、氧化鋅3-4、二苯基硅二醇1-2、2-硫醇基苯駢咪唑1-2、硫化劑BP0.5～1、三烯丙基異三聚氰酸酯1-3、防老劑TPPD1-2、防老劑NBC1-2、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯2-4、聚四氟乙烯微粉1-3、癸二酸二辛酯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，可以用此膠料制作各種密封件。
文檔編號C08K3/36GK103013013SQ20121048527
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月25日 優(yōu)先權日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 申請人:馬鞍山市中瀾橡塑制品有限公司