一種耐新型發(fā)動機(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)動機(jī)需要有更高的燃燒溫度，各運(yùn)動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)動機(jī)都必須使用發(fā)動機(jī)油來潤滑它們的運(yùn)動部件。傳統(tǒng)的發(fā)動機(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)動機(jī)的要求。因此新型發(fā)動機(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)動機(jī)油的使用性能。
[0003]所有的發(fā)動機(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，同時需要有優(yōu)異的耐發(fā)動機(jī)油的性能。氟橡膠同時擁有耐高溫、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)計出耐含胺類、低分子酯類等添加劑的新型發(fā)動機(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)動機(jī)油的密封材料，二次硫化溫度為200-230°C，二次硫化時間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)動機(jī)油的密封材料，二次硫化溫度為210-220°C，二次硫化時間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，加工過程中不會產(chǎn)生飛塵，減少了污染，而且結(jié)構(gòu)低、易分散、流動性好，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)動機(jī)油性能；同時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于傳統(tǒng)的氧化鋅大大提高本發(fā)明對耐新型發(fā)動機(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)動機(jī)油的密封材料，具有長時間耐高溫，有效抵抗含胺類添加劑的新型發(fā)動機(jī)油對橡膠的腐蝕，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)動機(jī)油的密封材料，二次硫化溫度為230°C，二次硫化時間16h。
[0034]實(shí)施例2
[0035]本發(fā)明提出的一種耐新型發(fā)動機(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，