一種丁腈橡膠密封圈及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于密封圈領域，尤其涉及一種丁腈橡膠密封圈及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 橡膠密封圈是由一個或幾個零件組成的環(huán)形罩，固定在軸承的一個套圈或墊圈 上，并與另一個套圈或墊圈接觸或形成窄小的迷宮間隙，其作用是防止?jié)櫥吐┏鲆约巴?物侵入。橡膠密封圈按其材質(zhì)可分為：硅橡膠系列、氟橡膠系列、聚四氟乙烯系列、丁腈橡 膠系列、氯丁腈系列以及三元乙丙橡膠系列。其中，丁腈橡膠因其耐油性和物理機械性能優(yōu) 異，廣泛應用于各種耐油橡膠制品。2014年，世界上生產(chǎn)丁腈橡膠的國家有30多個，最大的 消費領域是生產(chǎn)耐油膠管制品和阻燃運輸帶，丁腈橡膠是汽車旭無級變速膠帶、忠輪帶、燃 料等的理想材料。我國的丁腈橡膠在汽車工業(yè)得到了廣泛的應用，以油箱與墊片等耐油零 部件為主，也用于密封件、傳動帶等方面。丁腈橡膠密封圈適于在汽油，硅潤滑油等介質(zhì)中 使用，是目前用途最廣，成本最低的橡膠密封圈。
[0003] 但是現(xiàn)有的用于汽車油箱的密封圈耐油性以及耐腐蝕性較差，抗拉伸、抗壓縮等 物理性能較差，并且也易老化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明第一目的是提供一種用于汽車油箱的、具有極高耐油耐腐蝕性 能的丁腈橡膠密封圈；本發(fā)明的第二目的是提供該丁腈橡膠密封圈的制備方法。
[0005] 技術方案：本發(fā)明所述的丁腈橡膠密封圈，按重量份數(shù)由下述原料組成：丁腈橡 膠90-100份、鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑30-42份、環(huán)氧大豆油0. 8-2. 5份、填料劑1-3份、補強劑 25-40份、溶劑300-500份、活性氧化鎂1-3份、納米氧化鋅3-8份、硫磺0. 5-1份、促進劑 CZ0? 6-0. 8份、防老劑RD2-3份、單寧酸7-10份。
[0006] 優(yōu)選的，丁腈橡膠的重量份為95-100份。
[0007] 本發(fā)明采用的鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑選自鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH400、CH401或CH402。 優(yōu)選的，鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑的重量份為36-42份。
[0008] 本發(fā)明所述的填料劑選自納米碳酸鈣、陶土或硅酸鈣。
[0009] 本發(fā)明采用的補強劑為炭黑或高耐磨白炭黑。
[0010] 本發(fā)明所述的溶劑選自丁酮、甲基異丁酮、乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0011] 優(yōu)選的，活性氧化鎂的重量份為2-3份。
[0012] 優(yōu)選的，單寧酸的重量份為8-10份。
[0013] 本發(fā)明所述丁腈橡膠密封圈的制備方法，包括如下步驟：按組成原料的重量份將 丁腈橡膠和溶劑投入密煉機中塑練3-5min，加入補強劑、環(huán)氧大豆油和硫磺，捏合5-7min， 卸料，冷卻到室溫并投入開煉機中，將其他組成原料按重量份投入開煉機中充分混煉，制得 混煉膠，在150-160°C條件下硫化100-150S后，再加工成型即得丁腈橡膠密封圈。
[0014] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為本發(fā)明的丁腈橡膠密封圈具有 很強的耐油性，抗腐蝕性，密封性以及耐高溫性，同時，本發(fā)明的制備方法用料簡單，制備工 藝操作簡便，無需復雜的合成設備，制備成本較低。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0016] 本發(fā)明提供了一種丁腈橡膠密封圈，按重量份數(shù)由下述原料組成：丁腈橡膠 90-100份、鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑30-42份、環(huán)氧大豆油0. 8-2. 5份、填料劑1-3份、補強劑 25-40份、溶劑300-500份、活性氧化鎂1-3份、納米氧化鋅3-8份、硫磺0. 5-1份、促進劑 CZ0? 6-0. 8份、防老劑RD2-3份、單寧酸7-10份。
[0017] 橡膠密封圈按其材質(zhì)可分為：硅橡膠系列、氟橡膠系列、聚四氟乙烯系列、丁腈橡 膠系列、氯丁腈系列以及三元乙丙橡膠系列。與其他橡膠系列相比，丁腈橡膠的耐油性和 物理機械性能最佳，因此，本發(fā)明采用丁腈橡膠為生膠。丁腈橡膠在物料中的含量優(yōu)選為 95-100 份。
[0018] 本發(fā)明采用的鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑選自鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH400、CH401或CH402。 鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑在橡膠密封圈加工過程中具有很好的相容性、加工流動性，適應性廣，熱 穩(wěn)定和光穩(wěn)定性能優(yōu)異，不含重金屬及其他有毒成分，無焦燒傾向，具有高效的耐候性能。 鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑在物料中優(yōu)選為36-42份。
[0019] 本發(fā)明所述的填料劑選自納米碳酸鈣、陶土或硅酸鈣。
[0020] 本發(fā)明采用的補強劑為炭黑或高耐磨白炭黑。
[0021] 本發(fā)明所述的溶劑選自丁酮、甲基異丁酮、乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0022] 現(xiàn)有技術在生產(chǎn)丁腈橡膠密封圈時，由于采用的金屬氧化物只為氧化鋅，因此在 加工過程中容易發(fā)生焦燒，并且制得的丁腈橡膠密封圈機械性能差。本發(fā)明加入活性氧化 鎂，防止在制備中硫化膠產(chǎn)生焦燒傾向，同時可防止膠料早期硫化。活性氧化鎂在物料中優(yōu) 選為2-3份。
[0023] 本發(fā)明在原料中添加單寧酸，單寧酸與丁腈橡膠作用，進一步增強了丁腈橡膠密 封圈的內(nèi)部結合力，有效提高丁腈橡膠密封圈的機械性能和綜合性能。單寧酸在物料中的 含量優(yōu)選為8-10份。
[0024] 本發(fā)明所述丁腈橡膠密封圈的制備方法，包括如下步驟：按組成原料的重量份將 丁腈橡膠和溶劑投入密煉機中塑練3-5min，加入補強劑、環(huán)氧大豆油和硫磺，捏合5-7min， 卸料，冷卻到室溫投入開煉機中，將其他組成原料按重量份投入開煉機中并充分混煉，制得 混煉膠，在150-160°C條件下硫化100-150S后，再加工成型即得丁腈橡膠密封圈。
[0025] 實施例1
[0026] 原料：丁腈橡膠95份、鋅媽復合熱穩(wěn)定劑CH40036份、環(huán)氧大豆油1. 5份、納米碳 酸鈣2份、炭黑35份、丁酮400份、活性氧化鎂2份、納米氧化鋅5份、硫磺0. 75份、促進劑 CZ0. 7份、防老劑RD2. 5份、單寧酸8份。
[0027] 制備方法：按照上述配方，首先將丁腈橡膠和丁酮投入密煉機中塑練3min，然后 加入炭黑、環(huán)氧大豆油和硫磺，捏合6min，卸料，冷卻到室溫并投入開煉機中，將其他組成原 料投入開煉機中充分混煉，制得混煉膠，在155°C條件下硫化125s后，再加工成型即得丁腈 橡膠密封圈。
[0028] 實施例2
[0029] 原料：丁腈橡膠90份、鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH40142份、環(huán)氧大豆油0. 8份、陶土 3 份、高耐磨白炭黑25份、甲基異丁酮500份、活性氧化鎂3份、納米氧化鋅8份、硫磺1份、 促進劑CZ0. 6份、防老劑RD3份、單寧酸7份。
[0030] 制備方法：按照上述配方，首先將丁腈橡膠和甲基異丁酮投入密煉機中塑練 5min，然后加入高耐磨白炭黑、環(huán)氧大豆油和硫磺，捏合5min，卸料，冷卻到室溫并投入開煉 機中，將其他組成原料投入開煉機中充分混煉，制得混煉膠，在160°C條件下硫化IOOs后， 再加工成型即得丁腈橡膠密封圈。
[0031] 實施例3
[0032] 原料：丁腈橡膠100份、鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH40230份、環(huán)氧大豆油2. 5份、硅酸鈣 1份、炭黑40份、乙酸乙酯300份、活性氧化鎂1份、納米氧化鋅3份、硫磺0. 5份、促進劑 CZ0. 8份、防老劑RD2份、單寧酸10份。
[0033] 制備方法：按照上述配方，首先將丁腈橡膠和乙酸乙酯投入密煉機中塑練4min， 然后加入炭黑、環(huán)氧大豆油和硫磺，捏合7min，卸料，冷卻到室溫并投入開煉機中，將其他組 成原料投入開煉機中充分混煉，制得混煉膠，在150°C條件下硫化150秒后，再加工成型即 得丁腈橡膠密封圈。
[0034] 上述實施例中的"乙酸乙酯"也可替換為"乙酸丁酯"，制得的丁腈橡膠密封圈的性 能相同。
[0035] 表1實施例1-3制備的丁腈橡膠密封圈的性能對比表
[0036]
[0037] 由表1可知，實施例1的耐油性能、扯斷伸長性能、硬度、拉伸強度以及伸長老化性 能優(yōu)于實施例2、實施例3,實施例2在壓縮永久變形性能占優(yōu)勢。
[0038] 實施例1采用丁腈橡膠95份、鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH40036份、活性氧化鎂2份、單 寧酸8份，以上均有利于丁腈橡膠密封圈的成型過程，因此所得丁腈橡膠密封圈性能相對 均衡。
[0039] 實施例2采用丁腈橡膠90份、鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH40142份、活性氧化鎂3份、單 寧酸7份，鋅鈣復合熱穩(wěn)定劑CH401有利于增加丁腈橡膠密封圈的硬度，但是活性氧化鎂的 使用使密封圈變脆，拉伸強度降低。
[0040] 實施例3采用丁腈橡膠100份、鋅鈣