專利名稱：采用二硫化鉬固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的hnbr、nbr、nbr/pvc動(dòng)密封材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠動(dòng)密封材料，特別是一種采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性劑的HNBR、NBR, NBR/PVC動(dòng)密封材料。
背景技術(shù)：
目前，密封材料中丁腈橡膠是使用最廣泛的一種彈性體，這主要得益于其優(yōu)異的耐油性能及較為寬廣的使用溫度范圍(_55°C +125°C)。丁腈橡膠NBR是丁二烯和丙烯腈的共聚物，改變共聚物的組成可以獲得不同使用條件下的密封材料。腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、 耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。主要用于制作耐油制品，如耐油管、膠帶、橡膠隔膜和大型油囊等，常用于制作各類耐油模壓制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活門、波紋管等， 也用于制作膠板和耐磨零件。丁腈橡膠的極性非常強(qiáng)，與其它聚合物的相容性一般不太好，但和氯丁橡膠、改性酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯等極性強(qiáng)的聚合物，特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性，通常使用的是丁腈橡膠聚氯乙烯NBR/PVC。另外，為改善加工性和使用性能，丁腈橡膠也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠并用。應(yīng)當(dāng)指出丁腈橡膠的特點(diǎn)是耐油性好，與其它聚合物并用(除聚氯乙烯之外)都存在降低耐油性的趨勢(shì)。氫化丁腈橡膠HNBR是乳聚NBR經(jīng)選擇氫化NBR中的丁二烯單元而制得，因烯鏈上的不飽和雙鍵被氫化而飽和，故也稱為高飽和丁腈橡膠HSN。HNBR在分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，使其具有良好的耐熱和耐老化性能、耐含腐蝕性添加劑的汽車用油的性能、耐低溫性能，以及具有能耐高溫下仍保持與常溫相當(dāng)?shù)奈锢頇C(jī)械性能的品質(zhì)。在高溫及有油和潤(rùn)滑劑存在的條件下，用于機(jī)械快轉(zhuǎn)部分的動(dòng)密封圈，丁腈橡膠與金屬摩擦?xí)r具有一定的耐磨性。但隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，對(duì)密封件的各項(xiàng)性能要求也日益苛刻。為提高密封件的使用壽命，除了要考慮密封材料必須的力學(xué)性能、彈性和耐油性外，還必須實(shí)現(xiàn)橡膠材料與光滑表面對(duì)磨時(shí)滑動(dòng)摩擦系數(shù)和磨損率的降低，最大限度地提高材料的減摩抗磨性能，而這些正是本發(fā)明要解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的之一在于在保證橡膠體系固有的耐油、耐腐蝕、耐候、耐老化性能較好的優(yōu)點(diǎn)前提下，提供一種具備優(yōu)良的減摩抗磨性能的采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、NBR, NBR/PVC動(dòng)密封材料。本發(fā)明的目的之二在于提供該密封材料的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下
一種采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、NBR, NBR/PVC動(dòng)密封材料，其特征在于該動(dòng)密封材料的組份及各組成的質(zhì)量百分含量為橡膠基體材料100 份；二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑O. 5 20份氧化鋅I 10份；增強(qiáng)炭黑，5 150份；硬脂酸，O. I 5份;硫化劑O. 5 10份防老劑，O. I 5份;促進(jìn)劑，O. 5 10份增塑劑，I 20份；
所述的橡膠基體材料為氫化丁腈橡膠HNBR、丁腈橡膠NBR或丁腈橡膠和聚氯乙烯共混料 NBR/PVC。上述的固體潤(rùn)滑劑為粒徑為O. I μ m 10 μ m的二硫化鑰粉末；所述硫化劑是 2，5- 二甲基-2，5 ( 二叔丁過(guò)氧基)己烷、過(guò)氧化二異丙苯或硫磺；所述的防老劑是2-巰基苯并咪唑和N-苯基-2-萘胺(D)的混合物；所述的促進(jìn)劑是三烯丙基異三聚氰酸酯；所述的增塑劑是鄰苯二甲酸二辛酯。上述的氫化丁腈橡膠的雙鍵殘留率為O. 5 6%。一種制備上述的采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、NBR, NBR/PVC動(dòng)密封材料的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為將各組份在40 60°C輥溫下混煉至混合均勻，制得混煉膠停放16 20小時(shí)；將上述混煉膠返煉薄通出片，混煉膠經(jīng)硫化成型，硫化時(shí)間為O. 5 L 5小時(shí)、硫化溫度為150 180°C，硫化壓力為10 15MPa。本發(fā)明的動(dòng)密封材料，在保持基體材料原有耐油、耐腐蝕、耐候、耐老化性能較好的優(yōu)點(diǎn)前提下，具備更加優(yōu)良的減摩抗磨性能，同時(shí)具有一定的增強(qiáng)改性效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一，本實(shí)施方式采用100質(zhì)量份丁腈橡膠(牌號(hào)NBR_26)，8質(zhì)量份二硫化鑰MoS2, 2質(zhì)量份氧化鋅，60質(zhì)量份炭黑，O. 3質(zhì)量份硬脂酸，4質(zhì)量份2，5- 二甲基-2，5 ( 二叔丁過(guò)氧基)己烷(DBPH), 2質(zhì)量份2-巰基苯并咪唑(MBI )，I質(zhì)量份N-苯基-2-萘胺(D)， 6質(zhì)量份三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)，10質(zhì)量份鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)。采用低溫混煉，先加入100質(zhì)量份的基體橡膠膠料，再依次加入二硫化鑰、氧化鋅、炭黑、硬脂酸、防老劑、促進(jìn)劑、硫化劑、增塑劑，混煉輥溫40 60°C，制得混煉膠停放16 20小時(shí)；硫化前將上述混煉膠返煉薄通出片，混煉膠經(jīng)硫化成型，硫化時(shí)間為O. 5 I. 5小時(shí)、硫化溫度為 150 180°C，硫化壓力為10 l5MPa。實(shí)施例二，本實(shí)施方式采用100質(zhì)量份丁腈橡膠聚氯乙烯共混料(牌號(hào)NBR_26/ PVC-32), 10質(zhì)量份二硫化鑰MoS2, 2質(zhì)量份氧化鋅，80質(zhì)量份炭黑，O. 2質(zhì)量份硬脂酸，6質(zhì)量份2，5- 二甲基-2，5 ( 二叔丁過(guò)氧基)己烷(DBPH)，I質(zhì)量份2-巰基苯并咪唑(MBI )，I質(zhì)量份N-苯基-2-萘胺(D)，4質(zhì)量份三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)，5質(zhì)量份鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)。其它與具體實(shí)施例一相同。實(shí)施例三，本實(shí)施方式采用100質(zhì)量份氫化丁腈橡膠(牌號(hào)Zetpol2010L)，5質(zhì)量份二硫化鑰MoS2, 3質(zhì)量份氧化鋅,50質(zhì)量份炭黑,O. 5質(zhì)量份硬脂酸,5質(zhì)量份2，5- 二甲基-2，5 ( 二叔丁過(guò)氧基)己烷(DBPH)，I質(zhì)量份2-巰基苯并咪唑(MBI )，I質(zhì)量份N-苯基-2-萘胺(D)，5質(zhì)量份三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)，5質(zhì)量份鄰苯二甲酸二辛酯 (DOP)0其它與具體實(shí)施例一相同。實(shí)施例四，本實(shí)施方式采用100質(zhì)量份氫化丁腈橡膠(牌號(hào)Zetpol2010L)，5質(zhì)量份二硫化鑰MoS2, 3質(zhì)量份氧化鋅,50質(zhì)量份炭黑,O. 5質(zhì)量份硬脂酸,5質(zhì)量份硫磺，I質(zhì)量份2-巰基苯并咪唑(MBI )，I質(zhì)量份N-苯基-2-萘胺(D)，5質(zhì)量份三烯丙基異三聚氰酸酯 (TAIC)，5質(zhì)量份鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)。其它與具體實(shí)施例一相同。上述四種配方配料，經(jīng)混煉、硫化成型后，再進(jìn)行機(jī)械性能和動(dòng)摩擦磨損性能的全面測(cè)試，結(jié)果列于表I和表2。表I.四種配方橡膠體系的機(jī)械性能
權(quán)利要求
1. 一種采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、NBR, NBR/PVC動(dòng)密封材料，其特征在于該動(dòng)密封材料的組份及各組成的質(zhì)量百分含量為橡膠基體材料100 份；二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑O. 5 20份氧化鋅I 10份；增強(qiáng)炭黑，5 150份；硬脂酸，O. I 5份；硫化劑O. 5 10份;防老劑，O. I 5份；促進(jìn)劑，O. 5 10份；增塑劑，I 20份；所述的橡膠基體材料為氫化丁腈橡膠HNBR、丁腈橡膠NBR或丁腈橡膠和聚氯乙烯共混料 NBR/PVC。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的動(dòng)密封材料，其特征在于所述的固體潤(rùn)滑劑為粒徑為O. I μ m 10 μ m的二硫化鑰粉末；所述硫化劑是2，5- 二甲基-2，5 ( 二叔丁過(guò)氧基)己烷、過(guò)氧化二異丙苯或硫磺；所述的防老劑是2-巰基苯并咪唑和N-苯基-2-萘胺(D)的混合物；所述的促進(jìn)劑是三烯丙基異三聚氰酸酯；所述的增塑劑是鄰苯二甲酸二辛酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、NBR、NBR/PVC動(dòng)密封材料，其特征在于所述的氫化丁腈橡膠的雙鍵殘留率為O. 5 6%。
4.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的采用二硫化鑰固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、 NBR、NBR/PVC動(dòng)密封材料的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為將各組份在40 60°C輥溫下混煉至混合均勻，制得混煉膠停放16 20小時(shí)；將上述混煉膠返煉薄通出片， 混煉膠經(jīng)硫化成型，硫化時(shí)間為O. 5 I. 5小時(shí)、硫化溫度為150 180°C，硫化壓力為10 15MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用二硫化鉬固體潤(rùn)滑劑耐磨改性的HNBR、NBR、NBR/PVC動(dòng)密封材料。該動(dòng)密封材料的組份為橡膠基體材料、固體潤(rùn)滑劑二硫化鉬、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、促進(jìn)劑、硫化劑、增塑劑。采用塑煉、混煉及硫化成型制得。由這三種材料制得的高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械部件的動(dòng)密封圈，在保持基體材料原有耐油、耐腐蝕、耐候、耐老化性能較好的優(yōu)點(diǎn)前提下，具備更加優(yōu)良的減摩抗磨性能，同時(shí)具有一定的增強(qiáng)改性效果。
文檔編號(hào)C08L15/00GK102604178SQ20121006283
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者張四剛, 張經(jīng)毅, 李夏, 趙正平, 郭強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海大學(xué)