本發(fā)明涉及汽車零部件，特別涉及一種密封圈及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車工業(yè)對(duì)密封件提出了越來越高的要求，密封性能是評(píng)價(jià)汽車質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。而密封圈密封是汽車靜密封的一種重要形式。
公開號(hào)為cn101914245a的中國(guó)專利公開了一種轎車制動(dòng)主缸用中心閥密封圈材料及其制造密封圈的工藝。該密封圈材料具有高強(qiáng)度、低壓縮變形，能夠抗撕裂、耐制動(dòng)液腐蝕，并且耐高低溫性能卓越，出模不易裂口，性能穩(wěn)定。
在汽車工業(yè)中，密封圈除了應(yīng)用于制動(dòng)主缸，還有應(yīng)用于輪轂。其中，制動(dòng)主缸時(shí)常處于車身的遮蓋狀態(tài)下。而應(yīng)用于輪轂的密封圈則直接暴露在外界，時(shí)常與空氣和陽光接觸。因此相比于應(yīng)用于制動(dòng)主缸的密封圈，應(yīng)用在輪轂上的密封圈容易發(fā)生老化，有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種密封圈。在應(yīng)用于輪轂時(shí)，該密封圈處于與空氣和陽光的接觸狀態(tài)下具有耐老化性能，具有較長(zhǎng)的使用壽命。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種密封圈，包括骨架和膠條，所述膠條包括如下重量份數(shù)的組分：
三元乙丙橡膠80-120份
n-苯基-α-萘胺1-5份
硫磺1-3份
n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2-5份
硬脂酸鋅1-3份
軟化劑5-8份
補(bǔ)強(qiáng)劑20-25份
填充劑15-20份。
通過采用上述技術(shù)方案，骨架的材料為鋼鐵。n-苯基-α-萘胺對(duì)熱、氧、屈擾及天候等老化作用均有良好的防護(hù)效果，對(duì)變化金屬離子的老化作用及再生膠亦有一定的抑制效果。n-苯基-α-萘胺在橡膠中的溶解度高達(dá)5%，不易發(fā)生噴霜。硫磺作為常用的硫化劑，能夠和三元乙丙橡膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使三元乙丙橡膠能夠獲得優(yōu)異的高彈性和高強(qiáng)度。n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺作為橡膠促進(jìn)劑，能夠促進(jìn)硫磺的活化，加快硫磺和三元乙丙橡膠的交聯(lián)反應(yīng)，達(dá)到縮短硫化時(shí)間和降低硫化溫度的效果。硬脂酸鋅能夠促進(jìn)n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺發(fā)揮最大作用，減少促進(jìn)劑的用量，縮短硫化時(shí)間。軟化劑起到能夠增加橡膠的塑性，降低橡膠膠料的粘度和橡膠膠料混煉時(shí)的溫度，改善分散性和混合性，提高拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和耐磨性。補(bǔ)強(qiáng)劑能夠使橡膠的耐磨性、抗撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、模量、抗溶脹性等性能獲得較大程度的提高。填充劑增加橡膠膠料的體積和重量，從而降低橡膠膠料的單位成本，改善加工工藝。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述軟化劑選用白油。
通過采用上述技術(shù)方案，白油為無色透明油狀液體，對(duì)光、熱、酸等穩(wěn)定，但長(zhǎng)時(shí)間接觸光和熱會(huì)慢慢氧化，能夠增加橡膠產(chǎn)品亮度和光滑性。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述補(bǔ)強(qiáng)劑選用炭黑。
通過采用上述技術(shù)方案，炭黑是一種無定形碳。輕、松而極細(xì)的黑色粉末，表面積非常大，范圍從10-3000m2/g，是含碳物質(zhì)（煤、天然氣、重油、燃料油等）在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物能夠增加橡膠的耐磨性能。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述填充劑選用陶土和碳酸鈣中的一種。
通過采用上述技術(shù)方案，陶土具有吸水性和吸附性，加水后有可塑性。陶土富含大量均勻細(xì)密的開放性氣孔，故能夠?qū)⒙暡ㄈ炕虿糠终凵涑鋈?。碳酸鈣為無色固體狀，無味無臭。
本發(fā)明另一發(fā)明目的在于提供一種密封圈的制備方法，包括如下制備步驟：
步驟1：按照重量份，稱取三元乙丙橡膠80-120份、n-苯基-α-萘胺1-5份、硫磺1-3份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2-5份、硬脂酸鋅1-3份、軟化劑5-8份、補(bǔ)強(qiáng)劑20-25份、填充劑15-20份，放入密煉機(jī)，在70-115℃溫度下進(jìn)行捏練，形成膠片；
步驟2：將膠片放在膠條機(jī)上切出膠條；
步驟3：將骨架先置于100℃的除油液中進(jìn)行除油，再置于55℃的磷化液中進(jìn)行表面磷化處理；
步驟4：將骨架浸入膠黏劑中浸勻后提出，取出烘干后轉(zhuǎn)入網(wǎng)帶爐，控制網(wǎng)帶爐溫度為170-180℃進(jìn)行固化處理；
步驟5：將骨架和膠條放入模腔，控制溫度為180℃，壓力10-15mpa，時(shí)間為150-180s，進(jìn)行硫化；
步驟6：將廢膠修剪去除，包裝入庫(kù)。
通過采用上述技術(shù)方案，將骨架進(jìn)行除油后，再進(jìn)行磷化處理，隨后再用膠黏劑進(jìn)行處理，從而能夠增強(qiáng)骨架和膠條之間的連接強(qiáng)度。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述除油液選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液。
通過采用上述技術(shù)方案，在100℃的氫氧化鈉溶液中，骨架上的油脂會(huì)發(fā)生水解，進(jìn)而進(jìn)入氫氧化鈉溶液中，實(shí)現(xiàn)骨架的除油。而100℃的環(huán)境下，油脂溶解速度會(huì)更快，溶解的量會(huì)更大。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：按照重量份，所述磷化液包括如下重量份數(shù)的組分：
磷酸二氫鋅15-20份
硝酸鈣0.1-0.8份
亞硝酸鈉0.3-1.5份
edta0.05-0.08份
聚丙烯酸0.01-0.05份
水1000份。
通過采用上述技術(shù)方案，磷酸二氫鋅作為成膜物質(zhì)。而硝酸鈣作為改性劑，增加磷化膜結(jié)晶的晶核，提高磷化膜的著陸點(diǎn)，減少磷化膜的孔隙，改變晶粒機(jī)構(gòu)。亞硝酸鈉作為促進(jìn)劑，能夠促進(jìn)磷酸二氫鋅成膜。edta能夠與鐵離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止沉渣生成。而聚丙烯酸能夠促進(jìn)鐵的溶解，吸附在活化的鐵表面，使磷化膜致密，減少沉渣。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述膠黏劑選用rm-1膠黏劑。
通過采用上述技術(shù)方案，rm-1膠黏劑的主要成分為酚醛樹脂，酚醛樹脂具有耐高溫的性能。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、對(duì)密封圈的膠條進(jìn)行組分改進(jìn)，增強(qiáng)膠條在與空氣和陽光的接觸狀態(tài)下的耐老化性能，延長(zhǎng)密封圈應(yīng)用于輪轂時(shí)的使用壽命；
2、對(duì)磷化液的組分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使骨架具有更好的磷化處理效果，增強(qiáng)骨架和膠條之間的連接強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種密封圈，包括骨架和膠條，膠條包括如下重量份數(shù)的組分：
三元乙丙橡膠120份、n-苯基-α-萘胺5份、硫磺1份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺5份、硬脂酸鋅2份、白油5份、炭黑25份、陶土15份。
一種密封圈的制備方法，包括如下制備步驟：
步驟1：按照重量份，稱取三元乙丙橡膠120份、n-苯基-α-萘胺5份、硫磺1份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺5份、硬脂酸鋅2份、白油5份、炭黑25份、陶土15份，放入密煉機(jī)，在115℃溫度下進(jìn)行捏練，形成膠片；
步驟2：將膠片放在膠條機(jī)上切出膠條；
步驟3：將骨架先置于100℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行除油，再置于55℃的磷化液中進(jìn)行表面磷化處理；
步驟4：將骨架浸入rm-1膠黏劑中浸勻后提出，取出烘干后轉(zhuǎn)入網(wǎng)帶爐，控制網(wǎng)帶爐溫度為172℃進(jìn)行固化處理；
步驟5：將骨架和膠條放入模腔，控制溫度為180℃，壓力11mpa，時(shí)間為180s，進(jìn)行硫化；
步驟6：將廢膠修剪去除，包裝入庫(kù)。
其中，按照重量份，磷化液包括如下重量份數(shù)的組分：
磷酸二氫鋅20份、硝酸鈣0.6份、亞硝酸鈉1.5份、edta0.05份、聚丙烯酸0.05份、水1000份。
實(shí)施例2
一種密封圈，包括骨架和膠條，膠條包括如下重量份數(shù)的組分：
三元乙丙橡膠110份、n-苯基-α-萘胺4份、硫磺2份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺4份、硬脂酸鋅2份、白油7份、炭黑20份、碳酸鈣17份。
一種密封圈的制備方法，包括如下制備步驟：
步驟1：按照重量份，稱取三元乙丙橡膠110份、n-苯基-α-萘胺4份、硫磺2份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺4份、硬脂酸鋅2份、白油7份、炭黑20份、碳酸鈣17份，放入密煉機(jī)，在70℃溫度下進(jìn)行捏練，形成膠片；
步驟2：將膠片放在膠條機(jī)上切出膠條；
步驟3：將骨架先置于100℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行除油，再置于55℃的磷化液中進(jìn)行表面磷化處理；
步驟4：將骨架浸入rm-1膠黏劑中浸勻后提出，取出烘干后轉(zhuǎn)入網(wǎng)帶爐，控制網(wǎng)帶爐溫度為180℃進(jìn)行固化處理；
步驟5：將骨架和膠條放入模腔，控制溫度為180℃，壓力12mpa，時(shí)間為150s，進(jìn)行硫化；
步驟6：將廢膠修剪去除，包裝入庫(kù)。
其中，按照重量份，磷化液包括如下重量份數(shù)的組分：
磷酸二氫鋅15份、硝酸鈣0.3份、亞硝酸鈉1.2份、edta0.06份、聚丙烯酸0.04份、水1000份。
實(shí)施例3
一種密封圈，包括骨架和膠條，膠條包括如下重量份數(shù)的組分：
三元乙丙橡膠100份、n-苯基-α-萘胺3份、硫磺3份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、硬脂酸鋅3份、白油8份、炭黑24份、陶土18份。
一種密封圈的制備方法，包括如下制備步驟：
步驟1：按照重量份，稱取三元乙丙橡膠100份、n-苯基-α-萘胺3份、硫磺3份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、硬脂酸鋅3份、白油8份、炭黑24份、陶土18份，放入密煉機(jī)，在80℃溫度下進(jìn)行捏練，形成膠片；
步驟2：將膠片放在膠條機(jī)上切出膠條；
步驟3：將骨架先置于100℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行除油，再置于55℃的磷化液中進(jìn)行表面磷化處理；
步驟4：將骨架浸入rm-1膠黏劑中浸勻后提出，取出烘干后轉(zhuǎn)入網(wǎng)帶爐，控制網(wǎng)帶爐溫度為175℃進(jìn)行固化處理；
步驟5：將骨架和膠條放入模腔，控制溫度為180℃，壓力13mpa，時(shí)間為160s，進(jìn)行硫化；
步驟6：將廢膠修剪去除，包裝入庫(kù)。
其中，按照重量份，磷化液包括如下重量份數(shù)的組分：
磷酸二氫鋅16份、硝酸鈣0.1份、亞硝酸鈉0.9份、edta0.07份、聚丙烯酸0.01份、水1000份。
實(shí)施例4
一種密封圈，包括骨架和膠條，膠條包括如下重量份數(shù)的組分：
三元乙丙橡膠90份、n-苯基-α-萘胺2份、硫磺2份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份、硬脂酸鋅1份、白油6份、炭黑22份、碳酸鈣19份。
一種密封圈的制備方法，包括如下制備步驟：
步驟1：按照重量份，稱取三元乙丙橡膠90份、n-苯基-α-萘胺2份、硫磺2份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份、硬脂酸鋅1份、白油6份、炭黑22份、碳酸鈣19份，放入密煉機(jī)，在90℃溫度下進(jìn)行捏練，形成膠片；
步驟2：將膠片放在膠條機(jī)上切出膠條；
步驟3：將骨架先置于100℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行除油，再置于55℃的磷化液中進(jìn)行表面磷化處理；
步驟4：將骨架浸入rm-1膠黏劑中浸勻后提出，取出烘干后轉(zhuǎn)入網(wǎng)帶爐，控制網(wǎng)帶爐溫度為177℃進(jìn)行固化處理；
步驟5：將骨架和膠條放入模腔，控制溫度為180℃，壓力14mpa，時(shí)間為170s，進(jìn)行硫化；
步驟6：將廢膠修剪去除，包裝入庫(kù)。
其中，按照重量份，磷化液包括如下重量份數(shù)的組分：
磷酸二氫鋅18份、硝酸鈣0.5份、亞硝酸鈉0.7份、edta0.08份、聚丙烯酸0.02份、水1000份。
實(shí)施例5
一種密封圈，包括骨架和膠條，膠條包括如下重量份數(shù)的組分：
三元乙丙橡膠80份、n-苯基-α-萘胺1份、硫磺1份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺4份、硬脂酸鋅3份、白油7份、炭黑23份、陶土20份。
一種密封圈的制備方法，包括如下制備步驟：
步驟1：按照重量份，稱取三元乙丙橡膠80份、n-苯基-α-萘胺1份、硫磺1份、n-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺4份、硬脂酸鋅3份、白油7份、炭黑23份、陶土20份，放入密煉機(jī)，在105℃溫度下進(jìn)行捏練，形成膠片；
步驟2：將膠片放在膠條機(jī)上切出膠條；
步驟3：將骨架先置于100℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行除油，再置于55℃的磷化液中進(jìn)行表面磷化處理；
步驟4：將骨架浸入rm-1膠黏劑中浸勻后提出，取出烘干后轉(zhuǎn)入網(wǎng)帶爐，控制網(wǎng)帶爐溫度為170℃進(jìn)行固化處理；
步驟5：將骨架和膠條放入模腔，控制溫度為180℃，壓力15mpa，時(shí)間為165s，進(jìn)行硫化；
步驟6：將廢膠修剪去除，包裝入庫(kù)。
其中，按照重量份，磷化液包括如下重量份數(shù)的組分：
磷酸二氫鋅17份、硝酸鈣0.8份、亞硝酸鈉0.3份、edta0.07份、聚丙烯酸0.03份、水1000份。
實(shí)施例1-5中的磷化液的制備方法為：
按照所需重量份，稱取磷酸二氫鋅、硝酸鈣、亞硝酸鈉、edta、聚丙烯酸和水后，進(jìn)行混合均勻即可。
對(duì)比例1
選用公開號(hào)為cn101914245a的中國(guó)專利的實(shí)施例作為對(duì)比例1。
耐老化性能試驗(yàn)
參照gb/t3512-2001硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗(yàn)對(duì)實(shí)施例1-5在空氣中老化性能進(jìn)行測(cè)試。
參照gb/t16585-1996硫化橡膠人工氣候老化(熒光紫外燈)試驗(yàn)方法對(duì)實(shí)施例1-5在熒光紫外燈下老化性能進(jìn)行測(cè)試。
表1耐老化性能試驗(yàn)記錄表
從表1可知，相比于對(duì)比例1，本發(fā)明具有優(yōu)異的防老化性能。
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。