專利名稱：：一種橡塑復合材料及其應用的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及橡膠材料領域，具體涉及一種橡塑復合材料及其應用D
背景技術(shù)：
：氫化丁腈橡膠是由丁腈橡膠的炭-炭雙鍵部分或全部被飽和后的產(chǎn)物，其耐熱性、耐候性獲得了明顯的改善；其力學性能(尤其是拉伸強度與耐磨性)比丁腈橡膠更好。但氫化丁腈橡膠與丁腈橡膠一樣具有較高的摩擦系數(shù)，故在動態(tài)密封時，尤其在高速旋轉(zhuǎn)的密封中，動態(tài)生熱高，而影響了其使用壽命。聚四氟乙烯是摩擦系數(shù)最低的高分子材料之一，它的摩擦系數(shù)不到氫化丁腈橡膠的1/30。但一般四氟乙烯樹脂，主要用于塑料制品，其平均粒徑在40um-500um。這么粗粒子的材料目前不能直接用于與橡膠配合。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提供一種可用于制備旋轉(zhuǎn)密封件的、摩擦系數(shù)低、使用壽命長的一種橡塑復合材料，本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供所述橡塑復合材料在制備旋轉(zhuǎn)密封件方面的應用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種橡塑復合材料，包括以下質(zhì)量份的組分氫化丁腈橡膠100有機金屬鹽520四氟乙烯微粉530石墨530炭黑3060增塑劑515金屬氧化物530過氧化物48共硫化劑312防老劑0.55加工助劑0.55所述有機金屬鹽是甲基丙烯酸鎂鹽、甲基丙烯酸鋅鹽、甲基丙烯酸鎂鹽聚合物的預分散體或者甲基丙烯酸鋅鹽聚合物的預分散體。所述四氟乙烯微粉是平均粒徑在10ym以下的四氟乙烯粉料。所述石墨是細粒子膠體石墨，如0糊交體石墨。所述炭黑是粒徑在40nm100nm的炭黑，如快壓出炭黑N550、半補強炭黑N774等。所述增塑劑是脂肪二元酸酯類，如增塑劑己乙酸二(丁氧基乙氧基乙)酯(TP-95)。所述金屬氧化物是氧化鋅、氧化鎂或其混合物。所述過氧化物是作為橡膠交聯(lián)劑的有機過氧化物，包括過氧化二異丙苯(DCP)、2，5-二甲基-2，5二(叔丁基過氧化)己烷(雙2，5)、1，4雙叔丁基過氧異丙基苯(Percadox14)等。所述共硫化劑是共硫化劑是三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、N-N，-間-苯撐馬來酰亞胺(HV-2)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯膠聯(lián)劑(SaretSR517、SaretSR519)或者1，2聚丁二烯(Ricon153D)等。所述防老劑是防老劑是2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物(防老劑RD)或者2-硫醇基苯并咪唑鋅鹽(防老劑MBZ)等。所述加工助劑是脂肪酸、脂肪酸鹽或者脂肪酸酯，如硬脂酸、RheinChemie公司的Aflux42、Aflux16等。本發(fā)明所述的橡塑復合材料的應用是將本發(fā)明的橡塑復合材料用于生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)密封件。本發(fā)明與現(xiàn)有的橡膠材料相比主要具有以下優(yōu)點(1)本發(fā)明通過配方改進，將四氟乙烯微粉，應用于橡膠配方中，降低硫化膠料的摩擦系數(shù)，同時使膠料的物理性能保持在一定的水平，提高了氫化丁腈橡膠密封件使用壽命。本發(fā)明所述的橡塑復合材料所生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)密封件，可以在高速、潤滑狀態(tài)不良的條件下工作。在高速線材軋機油膜軸承中使用雙唇密封，線速度超過80m/s，其使用壽命大于10天。(2)本發(fā)明所述的橡塑復合材料，也可生產(chǎn)用于一般工況條件的旋轉(zhuǎn)密封件。使用時，密封件的潤滑狀況越差，旋轉(zhuǎn)速度越快，則用本發(fā)明所述的橡塑復合材料生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)密封件，其使用壽命的延長就越明顯。本發(fā)明所述的橡塑復合材料，由于其摩擦系數(shù)的降低，其使用壽命與現(xiàn)有的橡膠材料生產(chǎn)的產(chǎn)品相比，可以提高50%300%。具體實施例方式以下列舉本發(fā)明的較優(yōu)實施例，以助于進一步理解本發(fā)明。實施例1橡塑復合材料的制備及性能制備工藝如下①膠料的混煉在開放式煉膠機上進行。在煉膠過程中，輥筒內(nèi)必須通冷卻水，并保持良好的冷卻效果，使輥筒的表面溫度始終控制在8(TC以下。②混煉操作工藝如下氫化丁腈橡膠以0.5mm的輥距薄通5次；—1.5mm輥距包輥后，加入金屬氧化物、防老劑、加工助劑，吃粉后，割刀5次；—調(diào)至2.0mm輥距，加入有機金屬鹽，或其聚合物的預分散體，割刀5—加入已經(jīng)混合并經(jīng)攪拌好的四氟乙烯微粉與石墨，吃粉后，割刀5次；—分三次加入炭黑，每次吃粉后，割刀5次；—以小量、多次的方法加入增塑劑，在每次增塑劑混入膠料之前，不要割刀，以免增塑劑滴落底盤，每次加入增塑劑后，割刀5次；—加入過氧化物與共硫化劑，吃粉后，割刀5次；—以0.5mm的輥距薄通打三角包5次；—按要求放寬輥距，下片。③試片與雙唇密封產(chǎn)品硫化控制一段硫化在模具內(nèi)以平板硫化機定型170°C±5°CX10分鐘；二段硫化在烘箱中進行150°CX4小時。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從上表可以看出，本發(fā)明的橡塑復合材料具有較好的物理性能，同時由其制備的雙唇密封產(chǎn)品M8裝機連續(xù)使用壽命都大于10天。權(quán)利要求1、一種橡塑復合材料，其特征是，包括以下質(zhì)量份的組分氫化丁腈橡膠100有機金屬鹽5～20四氟乙烯微粉5～30石墨5～30炭黑30～60增塑劑5～15金屬氧化物5～30過氧化物4～8共硫化劑3～12防老劑0.5～5加工助劑0.5～5。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述有機金屬鹽是甲基丙烯酸鎂鹽、甲基丙烯酸鋅鹽、甲基丙烯酸鎂鹽聚合物的預分散體或者甲基丙烯酸鋅鹽聚合物的預分散體。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述四氟乙烯微粉是平均粒徑在10pm以下的四氟乙烯粉料。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述石墨是細茅立子石墨。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述炭黑是粒徑在40nm100nm的炭黑。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述增塑劑是脂肪二元酸酯類；所述金屬氧化物是氧化鋅、氧化鎂或其混合物。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述過氧化物是作為橡膠交聯(lián)劑的有機過氧化物。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述共硫化劑是三烯丙基異氰脲酸酯、N-N，-間-苯撐馬來酰亞胺、三羥甲基丙垸三丙烯酸酯膠聯(lián)劑或者1，2聚丁二烯。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡塑復合材料，其特征是，所述防老劑是2,2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物或者2-硫醇基苯并咪唑鋅鹽；所述加工助劑是脂肪酸、脂肪酸鹽或者脂肪酸酯。10、權(quán)利要求19任意一項所述的橡塑復合材料在制備旋轉(zhuǎn)密封件方面的應用。全文摘要本發(fā)明涉及一種橡塑復合材料及其應用。本發(fā)明所述的一種復合材料，包括以下質(zhì)量份的組分氫化丁腈橡膠100；有機金屬鹽5～20；四氟乙烯微粉5～30；石墨5～30；炭黑30～60；增塑劑5～15；金屬氧化物5～30；過氧化物4～8；共硫化劑3～12；防老劑0.5～5；加工助劑0.5～5。本發(fā)明將四氟乙烯的聚集粒子細化后應用于橡膠配方中，降低硫化膠料的摩擦系數(shù)，同時使膠料的物理性能保持在一定的水平，提高了氫化丁腈橡膠密封件使用壽命。本發(fā)明所述的橡塑復合材料所生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)密封件，可以在高速、潤滑狀態(tài)不良的條件下工作，其使用壽命大于10天。文檔編號C08L9/00GK101186726SQ20071003152公開日2008年5月28日申請日期2007年11月20日優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日發(fā)明者劉貴永,勇王,雷志云申請人:廣州機械科學研究院