一種高性能汽車密封圈橡膠材料及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能汽車密封圈橡膠材料，其原料按重量份包括：丁腈橡膠生膠3465，高順式-1,4-聚丁二烯橡膠，三元乙丙橡膠，防老劑RD，防老劑BLE，硬脂酸，硫磺粉，微晶蠟WB42，活性劑氧化鎂，酸堿平衡劑PEG400，氧化鋅，氯化石蠟，四氯鄰苯二甲酸酐，分散劑WB212，烷基酚醛樹脂，橡膠增塑劑腰果殼油，碳黑N550，鈦白粉，碳黑N330，納米二氧化硅，硅烷偶聯(lián)劑SI-96，環(huán)氧大豆油，促進(jìn)劑TETD，促進(jìn)劑DM。本發(fā)明還公開了一種高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝。本發(fā)明中，上述高性能汽車密封圈橡膠材料耐磨損、耐老化、耐高低溫性能優(yōu)異，產(chǎn)品硬度高，耐撕裂性能較好，加工工藝性能好，成本低。
【專利說明】一種高性能汽車密封圈橡膠材料及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車密封圈的橡膠材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高性能汽車密封圈橡 膠材料及其制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 密封圈密封是汽車靜密封的一種重要形式，汽車上使用的密封圈有100-400個， 現(xiàn)代汽車工業(yè)對密封件提出了越來越高的要求，這些密封圈起到密封汽車內(nèi)部的液體與 氣體并防止外界雨水和灰塵侵入的作用，汽車用各類橡膠密封圈在工作時都具有承受高低 溫、耐磨損、耐老化的作用，且要求硬度高、耐撕裂性能好，這對橡膠材料和密封結(jié)構(gòu)都是嚴(yán) 峻考驗(yàn)；利用傳統(tǒng)的配方制備的密封圈材料已不能滿足對汽車密封越來越高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出了一種高性能汽車密封圈橡膠材料及其制備工藝，產(chǎn)品耐磨損、耐老 化、耐高低溫性能優(yōu)異，產(chǎn)品硬度高，耐撕裂性能較好，加工工藝性能好，成本低。
[0004] 本發(fā)明提出的一種高性能汽車密封圈橡膠材料，其原料按重量份包括：
[0005] 丁腈橡膠生膠3465100份，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠25-34份，三元乙丙橡膠 35-50份，防老劑RD0. 5-0. 8份，防老劑BLE0. 5-0. 8份，硬脂酸1-1. 5份，硫磺粉0. 5-1. 2份， 微晶蠟WB421. 5-2份，活性劑氧化鎂1. 5-2份，酸堿平衡劑PEG4001-3份，氧化鋅2-4份，阻 燃劑氯化石蠟〇. 5-1. 8份，阻燃劑四氯鄰苯二甲酸酐2-4份，分散劑WB2121-1. 2份，烷基酚 醛樹脂4. 5-5. 2份，橡膠增塑劑腰果殼油2-4份，碳黑N55020-24份，鈦白粉13-15份，碳黑 N33010-15份，納米二氧化硅5-10份，硅烷偶聯(lián)劑SI-965-6份，環(huán)氧大豆油15-20份，促進(jìn) 劑TETD0. 8-1. 5 份，促進(jìn)劑DM0. 5-1 份。
[0006] 優(yōu)選地，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠中順式-1，4結(jié)構(gòu)含量96. 43-98. 66%。
[0007] 優(yōu)選地，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠、碳黑N550及碳黑N330的重量比為 30-34:20-22 :10-12。
[0008] 本發(fā)明還提出了一種高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝，包括如下步驟：
[0009]S1、首先將按重量份丁腈橡膠生膠3465、三元乙丙橡膠、防老劑RD、防老劑BLE、 硬脂酸、微晶蠟WB42、活性氧化鎂，酸堿平衡劑REG400、氧化鋅、氯化石蠟、四氯鄰苯二 甲酸酐、分散劑WB212、烷基酚醛樹脂及腰果殼油放入密煉機(jī)混煉完全，第一混煉溫度為 80-95。。；
[0010] S2、再將所得混煉膠與高順式-1，4-聚丁二烯橡膠、碳黑N550、鈦白粉、碳黑N330、 納米二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑SI-69、環(huán)氧大豆油按重量份放入開煉機(jī)混煉完全，第二混煉溫 度為 105-1KTC;
[0011] S3、然后加入硫磺粉、促進(jìn)劑TETD及促進(jìn)劑DM混煉完全，第三混煉溫度為 110-125。。；
[0012] S4、將得到的物料加工成型，送入硫化機(jī)中進(jìn)行硫化得到高性能汽車密封圈橡膠 材料，硫化溫度為145-150°C，硫化時間為4-8min。
[0013] 優(yōu)選地，在S1中，第一混煉溫度為90-93。
[0014] 優(yōu)選地，在S2中，第二混煉溫度為108-110。
[0015] 優(yōu)選地，在S3中，第三混煉溫度為120-124°C。
[0016] 優(yōu)選地，在S4中，硫化溫度為145-148°C，硫化時間為6-8min。
[0017] 本發(fā)明中，丁晴橡膠耐熱性優(yōu)于丁苯橡膠、氯丁橡膠，可在120°C長期工作，其氣密 性僅次于丁基橡膠，三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物，具有優(yōu)越 的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力，由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族，它具有極好的硫化 特性，在所有橡膠當(dāng)中，EPDM具有最低的比重，它能吸收大量的填料和油而對其本身特性影 響不大；丁腈橡膠、高順式-1，4-聚丁二烯橡膠及三元乙丙橡膠共同作用并合理控制三者 的配比，產(chǎn)品耐臭氧性能與耐低溫性能較好，耐熱溫度范圍及使用溫度范圍大大增加，工藝 性能好，且生產(chǎn)成本低；高順式-1，4-聚丁二烯橡膠的彈性、耐老化、耐油及耐寒性能優(yōu)異， 其低溫曲撓性能極佳，與碳黑N550與碳黑N330共同作用，產(chǎn)品補(bǔ)強(qiáng)性優(yōu)異，與增塑劑腰果 殼油作用，可使產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐熱、耐油、抗溶脹及耐遷移性能，顯著改善膠料加工性能， 增加產(chǎn)品塑性和韌性，提高產(chǎn)品的扯斷伸長率；通過加入防老劑RD、防老劑BLE作為防老體 系，產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐老化，耐熱及耐臭氧性能，同時對耐磨、耐曲撓及有害金屬離子有很 好的防護(hù)作用；硅烷偶聯(lián)劑SI-96的加入可提高產(chǎn)品的扯斷強(qiáng)度，改善產(chǎn)品的耐老化及耐 熱性能，降低壓縮變形和動態(tài)生熱性能，且硅烷偶聯(lián)劑可對碳黑N550與碳黑N330進(jìn)行表面 改性，從而使得改性的碳黑N550與碳黑N330對橡膠進(jìn)行改性，增加橡膠耐久以及耐磨性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提出的一種高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝流 程圖。
[0021] 參照圖1，一種高性能汽車密封圈橡膠材料，其制備工藝為：
[0022] S1、首先將按重量份丁腈橡膠生膠3465100份、三元乙丙橡膠35份、防老劑RD0. 8 份、防老劑BLE0. 5份、硬脂酸1. 5份、微晶蠟WB421. 5份、活性氧化鎂2份，酸堿平衡劑 REG4001份、氧化鋅4份、氯化石蠟0. 5份、四氯鄰苯二甲酸酐4份、分散劑WB2121份、烷基 酚醛樹脂5. 2份及腰果殼油2份放入密煉機(jī)混煉完全，第一混煉溫度為95°C;
[0023]S2、再將所得混煉膠與高順式-1，4-聚丁二烯橡膠34份、碳黑N55020份、鈦白粉 15份、碳黑N33010份、納米二氧化硅10份、硅烷偶聯(lián)劑SI-695份、環(huán)氧大豆油20份放入開 煉機(jī)混煉完全，第二混煉溫度為105°C，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠中順式-1，4結(jié)構(gòu)含量 96. 43% ；
[0024]S3、然后加入硫磺粉1. 2份、促進(jìn)劑TETD0. 8份及促進(jìn)劑DM1份混煉完全，第三混 煉溫度為ll〇°C;
[0025]S4、將得到的物料加工成型，送入硫化機(jī)中進(jìn)行硫化得到高性能汽車密封圈橡膠 材料，硫化溫度為150°C，硫化時間為4min。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] -種高性能汽車密封圈橡膠材料，其制備工藝為：
[0028]S1、首先將按重量份丁腈橡膠生膠3465100份、三元乙丙橡膠50份、防老劑RD0. 5 份、防老劑BLE0. 8份、硬脂酸1份、微晶蠟WB422份、活性氧化鎂1. 5份，酸堿平衡劑REG4003 份、氧化鋅2份、氯化石蠟1. 8份、四氯鄰苯二甲酸酐2份、分散劑WB2121. 2份、烷基酚醛樹 脂4. 5份及腰果殼油4份放入密煉機(jī)混煉完全，第一混煉溫度為80°C;
[0029]S2、再將所得混煉膠與高順式-1，4-聚丁二烯橡膠25份、碳黑N55024份、鈦白粉 13份、碳黑N33015份、納米二氧化硅5份、硅烷偶聯(lián)劑SI-696份、環(huán)氧大豆油15份放入開 煉機(jī)混煉完全，第二混煉溫度為1l〇°C，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠中順式-1，4結(jié)構(gòu)含量 98. 66% ；
[0030]S3、然后加入硫磺粉0. 5份、促進(jìn)劑TETD1. 5份及促進(jìn)劑DM0. 5份混煉完全，第三 混煉溫度為125°C;
[0031]S4、將得到的物料加工成型，送入硫化機(jī)中進(jìn)行硫化得到高性能汽車密封圈橡膠 材料，硫化溫度為145°C，硫化時間為8min。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] -種高性能汽車密封圈橡膠材料，其制備工藝為：
[0034]S1、首先將按重量份丁腈橡膠生膠3465100份、三元乙丙橡膠45份、防老劑RD0. 65 份、防老劑BLE0. 75份、硬脂酸1. 25份、微晶蠟WB421. 8份、活性氧化鎂1. 7份，酸堿平衡劑 REG4002. 5份、氧化鋅2. 5份、氯化石蠟1. 3份、四氯鄰苯二甲酸酐2. 5份、分散劑WB2121. 15 份、烷基酚醛樹脂4. 8份及腰果殼油3份放入密煉機(jī)混煉完全，第一混煉溫度為92°C;
[0035]S2、再將所得混煉膠與高順式-1，4-聚丁二烯橡膠31. 15份、碳黑N55021. 3份、鈦 白粉13. 5份、碳黑N33010. 5份、納米二氧化硅8. 5份、硅烷偶聯(lián)劑SI-695. 5份、環(huán)氧大豆 油18. 5份放入開煉機(jī)混煉完全，第二混煉溫度為108°C，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠中順 式-1，4結(jié)構(gòu)含量97. 5% ;
[0036]S3、然后加入硫磺粉1. 05份、促進(jìn)劑TETD1. 3份及促進(jìn)劑DM0. 8份混煉完全，第三 混煉溫度為122°C;
[0037]S4、將得到的物料加工成型，送入硫化機(jī)中進(jìn)行硫化得到高性能汽車密封圈橡膠 材料，硫化溫度為148°C，硫化時間為6min。
[0038] 將實(shí)施例1-3制備的高性能汽車密封圈橡膠材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下：
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種高性能汽車密封圈橡膠材料，其特征在于，其原料按重量份包括： 丁腈橡膠生膠3465100份，高順式-1，4-聚丁二烯橡膠25-34份，三元乙丙橡膠35-50 份，防老劑RD0. 5-0. 8份，防老劑BLE0. 5-0. 8份，硬脂酸1-1. 5份，硫磺粉0. 5-1. 2份，微晶 蠟WB421. 5-2份，活性劑氧化鎂1. 5-2份，酸堿平衡劑PEG4001-3份，氧化鋅2-4份，阻燃劑 氯化石蠟0. 5-1. 8份，阻燃劑四氯鄰苯二甲酸酐2-4份，分散劑WB2121-1. 2份，烷基酚醛 樹脂4. 5-5. 2份，橡膠增塑劑腰果殼油2-4份，碳黑N55020-24份，鈦白粉13-15份，碳黑 N33010-15份，納米二氧化硅5-10份，硅烷偶聯(lián)劑SI-965-6份，環(huán)氧大豆油15-20份，促進(jìn) 劑 TETD0. 8-1. 5 份，促進(jìn)劑 DM0. 5-1 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車密封圈橡膠材料，其特征在于，高順式-1，4-聚丁 二烯橡膠中順式-1，4結(jié)構(gòu)含量96. 43-98. 66%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車密封圈橡膠材料，其特征在于，高順式-1，4-聚丁 二烯橡膠、碳黑N550及碳黑N330的重量比為30-34:20-22 :10-12。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝，其 特征在于，包括如下步驟： 51、 首先將按重量份丁腈橡膠生膠3465、三元乙丙橡膠、防老劑RD、防老劑BLE、硬脂 酸、微晶蠟WB42、活性氧化鎂，酸堿平衡劑REG400、氧化鋅、氯化石蠟、四氯鄰苯二甲酸酐、 分散劑WB212、烷基酚醛樹脂及腰果殼油放入密煉機(jī)混煉完全，第一混煉溫度為80-95°C ; 52、 再將所得混煉膠與高順式-1，4-聚丁二烯橡膠、碳黑N550、鈦白粉、碳黑N330、納米 二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑SI-69、環(huán)氧大豆油按重量份放入開煉機(jī)混煉完全，第二混煉溫度為 105-1KTC ; 53、 然后加入硫磺粉、促進(jìn)劑TETD及促進(jìn)劑DM混煉完全，第三混煉溫度為110-125°C ; 54、 將得到的物料加工成型，送入硫化機(jī)中進(jìn)行硫化得到高性能汽車密封圈橡膠材料， 硫化溫度為145-150°C，硫化時間為4-8min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝，其特征在于，在S1 中，第一混煉溫度為90-93。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝，其特征在于，在S2 中，第二混煉溫度為108-110。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝，其特征在于，在S3 中，第三混煉溫度為120-124 °C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能汽車密封圈橡膠材料的制備工藝，其特征在于，在S4 中，硫化溫度為145-148°C，硫化時間為6-8min。
【文檔編號】C08K3/36GK104277256SQ201410226733
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】楊存俊 申請人:安徽寧國尚鼎橡塑制品有限公司