一種耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠密封材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,節(jié)能,環(huán)保等要求逐漸成為汽車的關(guān)鍵要求之一,發(fā)動(dòng)機(jī)需要有更高的燃燒溫度,各運(yùn)動(dòng)部件之間需要有更低的摩擦力。用燃料油、煤油、汽油、天然氣或人造氣體、液化氣等作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)都必須使用發(fā)動(dòng)機(jī)油來潤滑它們的運(yùn)動(dòng)部件。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)油(即經(jīng)過精制的基礎(chǔ)油)雖然有一定的潤滑、清潔、冷卻、防銹、密封、抗氧化、緩沖等作用,但是已經(jīng)不能滿足近代越來越苛刻的發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。因此新型發(fā)動(dòng)機(jī)油中開始加入了添加劑,并且添加劑越來越多,比如抗氧劑、降凝劑、防銹防腐劑、油性劑、抗磨劑、極壓劑等物質(zhì),這些添加劑大大提升了發(fā)動(dòng)機(jī)油的使用性能。
[0003]所有的發(fā)動(dòng)機(jī)油與外界空氣之間都需要橡膠密封圈進(jìn)行隔離密封。該橡膠密封圈不僅要耐高溫性能優(yōu)異,同時(shí)需要有優(yōu)異的耐發(fā)動(dòng)機(jī)油的性能。氟橡膠同時(shí)擁有耐高溫、耐油品性能而得到廣泛應(yīng)用,然而隨著機(jī)油中的添加劑越來越多,其低分子酯類、胺類等添加劑對(duì)普通氟膠產(chǎn)生了強(qiáng)烈的腐蝕,使普通氟膠的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率急劇下降。因此設(shè)計(jì)出耐含胺類、低分子酯類等添加劑的新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封圈就非常必要了。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料及其制備方法,性能優(yōu)良,尤其耐含胺類添加劑的新型發(fā)動(dòng)機(jī)油腐蝕的性能優(yōu)秀,而且使用壽命長。
[0005]本發(fā)明提出的一種耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,其原料按重量份包括:四丙氟橡膠100份,中粒子熱裂法炭黑10-15份,氧化鎂3-5份,聚乙烯蠟0.5-1份,2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷0.7-1.2份,三異氰尿酸三烯丙酯2-3份,硅酸鈣20-30份。
[0006]上述耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料的原料中,四丙氟橡膠的重量份為100份;中粒子熱裂法炭黑的重量份可以為10份、10.6份、11份、11.3份、12份、12.5份、13份、13.4份、14份、14.8份、15份;氧化鎂的重量份可以為3份、3.4份、3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份;聚乙烯蠟的重量份可以為0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、I份;2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷的重量份可以為0.7份、0.8份、0.9份、I份、
1.1份、1.2份;三異氰尿酸三烯丙酯的重量份可以為2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、2.5份、2.6份、2.7份、2.8份、2.9份、3份;硅酸鈣的重量份可以為20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
[0007]優(yōu)選地,四丙氟橡膠由四氟乙烯和丙烯聚合生成。
[0008]優(yōu)選地,氧化鎂為活性氧化鎂。
[0009]優(yōu)選地,氧化鎂吸碘值為150_180mg/g。
[0010]優(yōu)選地,硅酸鈣為活性硅酸鈣。
[0011]優(yōu)選地,活性硅酸鈣的長徑比為8-12:1。
[0012]優(yōu)選地,四丙氟橡膠、中粒子熱裂法炭黑和硅酸鈣的重量比為100:11-13:22-28。
[0013]優(yōu)選地,2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷和三異氰尿酸三烯丙酯的重量比為 0.8-1:2.2-2.6。
[0014]優(yōu)選地,其原料按重量份包括:四丙氟橡膠100份,中粒子熱裂法炭黑11-13份,氧化鎂3.6-4.5份,聚乙烯蠟0.7-0.9份,2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷0.8-1份,三異氰尿酸三烯丙酯2.2-2.6份,硅酸鈣22-28份。
[0015]優(yōu)選地,其原料按重量份包括:四丙氟橡膠100份,中粒子熱裂法炭黑12份,氧化鎂4份,聚乙烯蠟0.8份,2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷0.9份,三異氰尿酸三烯丙酯2.5份,硅酸鈣25份。
[0016]本發(fā)明還提出的上述耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料的制備方法,包括如下步驟:
[0017]S1、將四丙氟橡膠、中粒子熱裂法炭黑、氧化鎂、聚乙烯蠟、2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷、三異氰尿酸三烯丙酯和硅酸鈣加入密煉機(jī)中混煉后,過濾得到合成橡膠,其中,合成橡膠的硬度為70±5度,合成橡膠的強(qiáng)度多l(xiāng)OMPa,合成橡膠的伸長率彡 250% ;
[0018]S2、將SI得到的合成橡膠加入開煉機(jī)中開煉成型,開煉成型的溫度為60-70°C,再將成型后的橡膠放入硫化設(shè)備中的模具內(nèi)進(jìn)行一次硫化得到第一物料,一次硫化壓力為170-190Kgf/cm2,一次硫化溫度為175_185°C,一次硫化時(shí)間為240_300s ;
[0019]S3、將S2得到的第一物料進(jìn)行修邊后,再置于烘箱中進(jìn)行二次硫化得到耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,二次硫化溫度為200-230°C,二次硫化時(shí)間16-24h。
[0020]優(yōu)選地,包括如下步驟:
[0021]S1、將四丙氟橡膠、中粒子熱裂法炭黑、氧化鎂、聚乙烯蠟、2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷、三異氰尿酸三烯丙酯和硅酸鈣加入密煉機(jī)中混煉后,過濾得到合成橡膠,其中,合成橡膠的硬度為70±2度,合成橡膠的強(qiáng)度多12MPa,合成橡膠的伸長率彡 265% ;
[0022]S2、將SI得到的合成橡膠加入開煉機(jī)中開煉成型,開煉成型的溫度為62_68°C,再將成型后的橡膠放入硫化設(shè)備中的模具內(nèi)進(jìn)行一次硫化得到第一物料,一次硫化壓力為175-185Kgf/cm2,一次硫化溫度為177_183°C,一次硫化時(shí)間為260_280s ;
[0023]S3、將S2得到的第一物料進(jìn)行修邊后,再置于烘箱中進(jìn)行二次硫化得到耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,二次硫化溫度為210-220°C,二次硫化時(shí)間18-22h。
[0024]上述中粒子熱裂法炭黑為天然氣隔絕空氣加熱至1300°C裂解生成的,粒徑和比表面積小,加工過程中不會(huì)產(chǎn)生飛塵,減少了污染,而且結(jié)構(gòu)低、易分散、流動(dòng)性好,還具有良好的填充性。
[0025]本發(fā)明中采用四丙氟橡膠作為主料,使本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,耐熱性能高,可在高溫下長期使用,其中的C-F鍵結(jié)構(gòu)又使本發(fā)明具有優(yōu)異的耐發(fā)動(dòng)機(jī)油性能;同時(shí)四丙氟橡膠中減少了傳統(tǒng)氟橡膠中所含有的偏氟乙烯結(jié)構(gòu),而采用2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷和三異氰尿酸三烯丙酯進(jìn)行兩次硫化,大幅提高了本發(fā)明抵抗胺類、低分子酯類的腐蝕能力;而本發(fā)明采用中粒子熱裂法炭黑、氧化鎂和硅酸鈣配合使用,不僅進(jìn)一步提高本發(fā)明的使用溫度,使得本發(fā)明在高溫中有著更長的壽命;其中中粒子熱裂法炭黑與主料相容性好,能大大縮短混煉的時(shí)間,降低能耗,當(dāng)本發(fā)明在應(yīng)力作用下,吸附在炭黑粒子表面的四丙氟橡膠分子鏈通過鏈段重排,使應(yīng)力重新分布,從而產(chǎn)生摩擦熱,表現(xiàn)出四丙氟橡膠在周期性應(yīng)變下的疲勞生熱現(xiàn)象,但中粒子熱裂法炭黑呈球形結(jié)構(gòu),使四丙氟橡膠在滑動(dòng)過程中能耗少,減少四丙氟橡膠在周期性應(yīng)變下的疲勞生熱現(xiàn)象,提高本發(fā)明的耐疲勞性能;高吸碘值的活性氧化鎂相對(duì)于傳統(tǒng)的氧化鋅大大提高本發(fā)明對(duì)耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的腐蝕性能;長徑比為8-12:1的活性硅酸鈣具有完整的針狀晶體結(jié)構(gòu),經(jīng)過表面活化改性處理后,產(chǎn)生活性官能團(tuán),作為纖維類物質(zhì)加入主料中,與主料有良好的親合性和高度的分散性,從而可提高本發(fā)明的力學(xué)強(qiáng)度。
[0026]按照本發(fā)明配方和制備方法制成的耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,具有長時(shí)間耐高溫,有效抵抗含胺類添加劑的新型發(fā)動(dòng)機(jī)油對(duì)橡膠的腐蝕,密封可靠,使用長久。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面,通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]本發(fā)明提出的一種耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,其原料按重量份包括:四丙氟橡膠100份,中粒子熱裂法炭黑10份,氧化鎂3份,聚乙烯蠟0.5份,2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷I份,三異氰尿酸三烯丙酯2.5份,硅酸鈣30份;其中氧化鎂吸碘值為 180mg/go
[0030]本發(fā)明還提出的上述耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料的制備方法,包括如下步驟:
[0031]S1、將四丙氟橡膠、中粒子熱裂法炭黑、氧化鎂、聚乙烯蠟、2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷、三異氰尿酸三烯丙酯和硅酸鈣加入密煉機(jī)中混煉后,過濾得到合成橡膠,其中,合成橡膠的硬度為72度,合成橡膠的強(qiáng)度為14.7MPa,合成橡膠的伸長率為302% ;
[0032]S2、將SI得到的合成橡膠加入開煉機(jī)中開煉成型,開煉成型的溫度為60°C,再將成型后的橡膠放入硫化設(shè)備中的模具內(nèi)進(jìn)行一次硫化得到第一物料,一次硫化壓力為170Kgf/cm2,一次硫化溫度為180°C,一次硫化時(shí)間為300s ;
[0033]S3、將S2得到的第一物料進(jìn)行修邊后,再置于烘箱中進(jìn)行二次硫化得到耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,二次硫化溫度為230°C,二次硫化時(shí)間16h。
[0034]實(shí)施例2
[0035]本發(fā)明提出的一種耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料,其原料按重量份包括:四丙氟橡膠100份,中粒子熱裂法炭黑15份,氧化鎂5份,聚乙烯蠟0.8份,2,5- 二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷1.2份,三異氰尿酸三烯丙酯3份,硅酸鈣30份;其中活性硅酸鈣的長徑比為8:1。
[0036]本發(fā)明還提出的上述耐新型發(fā)動(dòng)機(jī)油的密封材料的制備方法,包括如下步驟:
[0037]S1、將四丙氟橡膠、中粒子熱裂法炭黑、氧化鎂、聚乙烯蠟、2,5- 二甲基-2,5_雙(叔丁基過氧基)己烷、三異氰尿酸三烯丙酯和硅酸鈣加入密煉機(jī)中混煉后,