專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及--- 種密封材料，特別是一種金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽缸密封圈或密封墊，多采用石棉橡膠板復(fù)合鍍錫板等 材料制成，相對(duì)內(nèi)燃機(jī)汽缸高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)等惡劣工況，這些材料 制成的密封機(jī)件不能完全滿(mǎn)足內(nèi)燃機(jī)汽缸惡劣工況的密封需求，不但機(jī)件 需要經(jīng)常更換，而且由于密封件損壞嚴(yán)重，還會(huì)直接影響整臺(tái)機(jī)車(chē)的使用 壽命并造成安全隱患，而且石棉制品不符合環(huán)保要求。為了尋找到一種能 夠滿(mǎn)足此惡劣工況的密封材料，我們?cè)捎眠^(guò)一種經(jīng)技術(shù)改良后的金屬?gòu)?fù) 合材料，此材料主要由日本進(jìn)口，不但價(jià)格昂貴，而且由于其表面涂層為丁腈橡膠涂覆，用此種材料制成的密封機(jī)件在20(TC以上高溫工況下工 作，其抗壓縮變形、附著力、耐高溫等方面仍存在諸多不足。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種低壓縮變形、高附著力、高強(qiáng)度、 熱穩(wěn)定性能好、耐液性能優(yōu)越的金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是包括金屬薄板基材及涂覆在基材表面的橡膠復(fù)合涂層，所述橡膠復(fù)合 涂層主要由橡膠、碳黑、氧化鎂、膨潤(rùn)土組成，橡膠復(fù)合涂層是用膨潤(rùn)土 做無(wú)機(jī)插主，將液晶聚合物與納米復(fù)合材料組成層狀復(fù)合插層材料，進(jìn)行 液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化而制備的橡膠復(fù)合材料。該橡膠為氟橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠的其中一種或兩種的混合。 所述膨潤(rùn)土的主要組分為具有層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土 。該納米復(fù)合材料為一種基質(zhì)中分散相的尺寸至少有一維小于100nm 數(shù)量級(jí)的復(fù)合材料。該液晶聚合物大分子中含有大量剛性介晶單元和一定量的柔性間隔基。本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型采用在金屬薄板基材上涂覆了由液晶聚合物與納米復(fù)合材料進(jìn)行液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化 而制備的橡膠復(fù)合涂層，其充分利用其主要組分蒙脫土所具有的微粒尺寸 小，可以和多種單體發(fā)生插層聚合反應(yīng)的層狀結(jié)構(gòu)，以及液晶聚合物的高 分子聚合物的成纖性及高分子材料不可比擬的物理學(xué)性能，以及出色的熱 學(xué)、化學(xué)、電學(xué)等綜合性能，二者進(jìn)行液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化 而制備的橡膠復(fù)合材料，具有高耐熱性、高強(qiáng)度、高模量、高氣體阻隔性 和極低的膨脹系數(shù)。由該橡膠復(fù)合涂層涂覆的金屬薄板作為密封機(jī)件復(fù)合 材料可廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、家電、機(jī)械設(shè)備等行業(yè)，以及應(yīng)用于腐蝕 性管道的密封材料等方面。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖示放大圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1, 一種金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板，包括金屬薄板基材1及涂覆在基材表面的橡膠復(fù)合涂層2，所述橡膠復(fù)合涂層2主要由橡膠、碳黑、氧化鎂、膨潤(rùn)土組成，橡膠復(fù)合涂層2是用膨潤(rùn)土做無(wú)機(jī)插主，將液晶聚合 物與納米復(fù)合材料組成層狀復(fù)合插層材料，進(jìn)行液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米 插層雜化而制備的橡膠復(fù)合材料。膨潤(rùn)土在我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，價(jià)格低廉， 且其具有與聚合物單體及高分子鏈具有強(qiáng)烈的作用，還具有可參與聚合的 基團(tuán)，聚合物的基體可以通過(guò)離子鏈與其內(nèi)硅酸鹽片層相連接，增加兩相 間的相容性。而液晶聚合物是介于各向同性的液體和完全有序的晶體之間 的 一種取向有序的流體，它既有液體的流動(dòng)性又有晶體的雙折射等各向異 性的特征，而帶離子的液晶聚合物是具有液晶性能的高分子，它一方面具 有液晶高分子的特征，另--方面又是一種離子型聚合物，不僅顯示溶致和 /或熱致液晶性能，而且顯示一些特殊性能，如電導(dǎo)性、電變色性、光變 色性、熱變性、壓電效應(yīng)、力學(xué)性能的光照可變性等，且能溶于極性質(zhì)子 溶劑。二者進(jìn)行插層雜化制備出液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化復(fù)合材 料性能優(yōu)異，具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)性能和氣體阻隔性能。插層復(fù)合工藝 不但降低生產(chǎn)成本，且減少對(duì)環(huán)境的污染，利于環(huán)保。本實(shí)用新型所述橡膠為氟橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠的其中一種或兩 種的混合。本實(shí)用新型所述膨潤(rùn)土的主要組分為具有層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土，蒙脫土 具有微粒尺寸小，可以和多種單體發(fā)生插層聚合反應(yīng)的層狀結(jié)構(gòu)，能制得 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料；而液晶聚合物的高分子聚合物的成纖 性及高分子材料的物理學(xué)性能，以及出色的熱學(xué)、化學(xué)、電學(xué)等綜合性能， 二者進(jìn)行液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化而形成的復(fù)合材料，具有高耐 熱性、高強(qiáng)度、高模量、高氣體阻隔性和極低的膨脹系數(shù)。本實(shí)用新型所述納米復(fù)合材料為一種基質(zhì)中分散相的尺寸至少有一維小于100nm數(shù)量級(jí)的復(fù)合材料。由于其納米尺度效應(yīng)、巨大的比表面 積以及超強(qiáng)的界面相互作用，納米復(fù)合材料的物理力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出相同 組分的常規(guī)復(fù)合材料。本實(shí)用新型所述的液晶聚合物大分子中含有大量剛性介晶單元離子 和一定量的柔性間隔基離子。含離子的液晶聚合物不僅具有高分子聚合物 的成纖性，還具有高分子材料不可比擬的物理學(xué)性能，以及出色的熱學(xué)、 化學(xué)、電學(xué)等綜合性能。無(wú)論是主鏈還是側(cè)鏈液晶聚合物，大分子中均具 有大量剛性介晶單元和--定量的柔性間隔基，使其拉伸強(qiáng)度達(dá)200MPa， 模量達(dá)20GPa以上，材料韌性也大大提高；而且由于此離子的存在，還 顯著改變其界面性能，起到界面增容劑的作用。本實(shí)用新型高性能聚合物基復(fù)合納米復(fù)合材料主要采用插層復(fù)合法 進(jìn)行制備，插層復(fù)合法是將單體或聚合物插入蒙脫土的硅酸鹽層狀結(jié)構(gòu)的 硅酸鹽片層間，破壞硅酸鹽片層結(jié)構(gòu)，使其在厚度為lnm左右的片層分 散與聚合中，形成聚合物納米復(fù)合材料。聚合物與層狀硅酸鹽達(dá)到分子水 平的復(fù)合，大大增強(qiáng)了聚合物與層狀硅酸鹽的界面的相互作用，從而使得 本液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米復(fù)合材料具有高耐熱性、高強(qiáng)度、高模量、高 氣體阻隔性和極低的膨脹系數(shù)。本實(shí)用新型金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板制作方法簡(jiǎn)單，制得高性能金屬?gòu)?fù)合 橡膠密封板，利用本實(shí)用新型生產(chǎn)出來(lái)的密封機(jī)件，具有良好的耐高溫性 能、超強(qiáng)的粘合強(qiáng)度、高溫條件下恒定壓縮永久變形率極低、以及超強(qiáng)的 拉伸強(qiáng)度等。
權(quán)利要求1. 一種金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板，包括金屬薄板基材及涂覆在基材表面的橡膠復(fù)合涂層，所述橡膠復(fù)合涂層主要由橡膠、碳黑、氧化鎂、膨潤(rùn)土組成，其特征在于橡膠復(fù)合涂層是用膨潤(rùn)土做無(wú)機(jī)插主，將液晶聚合物與納米復(fù)合材料組成層狀復(fù)合插層材料，進(jìn)行液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化而制備的橡膠復(fù)合材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板，其特征在于該橡膠為 氟橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠的其中一種或兩種的混合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板，其特征在于所述膨潤(rùn) 土的主要組分為具有層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板，其特征在于該納米復(fù) 合材料為一種基質(zhì)中分散相的尺寸至少有一維小于100nm數(shù)量級(jí)的 復(fù)合材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板，其特征在于該液晶聚 合物大分子中含有剛性介晶單元和柔性間隔基。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板；由普通橡膠復(fù)合石棉材料制成的密封圈或墊，不能滿(mǎn)足內(nèi)燃機(jī)汽缸惡劣工況的密封需求和環(huán)保需要，既影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，又存在安全隱患；本實(shí)用新型采用在金屬薄板基材上涂覆由液晶聚合物與納米復(fù)合材料進(jìn)行液晶聚合物/膨潤(rùn)土納米插層雜化而制備的復(fù)合橡膠涂層，制成的金屬?gòu)?fù)合橡膠密封板具有高耐熱性、高強(qiáng)度、高模量、高氣體阻隔性和極低的膨脹系數(shù)；由本實(shí)用新型產(chǎn)品制備的復(fù)合橡膠涂覆的金屬薄板作為密封機(jī)件復(fù)合材料，可廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、家電、機(jī)械設(shè)備等行業(yè)，以及應(yīng)用于腐蝕性管道的密封材料等方面。
文檔編號(hào)F02F11/00GK201125224SQ200720048350
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者馮美蘭 申請(qǐng)人:馮美蘭