一種用于高溫油封的氟橡膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高溫油封材料技術領域，尤其涉及一種用于高溫油封的氟橡膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來隨著環境的污染，溫室效應加劇，人們對汽車動力系統高效率、低能耗的要求也越來越高，為降低汽車尾氣中一氧化碳等有毒氣體的排放，發動機的內的運行環境溫度將進一步升高，而發動機內的密封系統的使用環境溫度也進一步提高。
[0003]在動力系統里的油封，橡膠材料在高溫環境下會產生大分子斷裂，從而使材料的性能下降，彈性變差，抱軸力減小。傳統使用的丙烯酸酯橡膠中大分子鏈因含有不飽和雙鍵，在高溫狀態下，雙鍵比單鍵的更容易被破壞，已不能滿足動力系統里對橡膠材料的要求。現使用氟橡膠材料替代丙烯酸酯橡膠，由于氟橡膠中大分子鏈為飽和單鍵，能耐更高的溫度和更多的化學介質，增加了油封產品的耐高溫性能。
【發明內容】
[0004]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種用于高溫油封的氟橡膠及其制備方法，所得氟橡膠具有優異的耐高溫、耐化學介質、耐磨的性能，適用于汽車動力系統的油封。
[0005]本發明提出的一種用于高溫油封的氟橡膠，其原料按重量份包括:氟橡膠100份，氯醇橡膠10-15份，氫化丁腈橡膠20-30份，三元乙丙橡膠15-25份，硅酸鈣40-50份，碳化硼纖維10-15份，槽法炭黑10-15份，納米氧化釔5-10份，氧化鎂25-35份，氣相二氧化硅8-12份，硅烷偶聯劑KH792 2_5份，1，1_雙_(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環己烷1.5-3份，三乙胺2-4份，氧化鋅晶須5-7份，加工助劑10-15份。
[0006]優選地，加工助劑按重量份包括:異丙苯基磷酸酯2-4份，四苯基間苯二酚二磷酸酯3-6份，2，4，5-三氯苯磺酸鈉4-5份，硅酮阻燃劑1.5-2.5份，防老劑2_3份。
[0007]優選地，三元乙丙橡膠中的乙稀丙比為4:1。
[0008]優選地，氯醇橡膠為均聚型氯醇橡膠。
[0009]優選地，其原料按重量份包括:氟橡膠100份，氯醇橡膠11-13份，氫化丁腈橡膠22-28份，三元乙丙橡膠17-23份，硅酸鈣44-46份，碳化硼纖維12-14份，槽法炭黑12-14份，納米氧化釔8-9份，氧化鎂28-32份，氣相二氧化硅9-10份，硅烷偶聯劑KH792 3-4份，1，1-雙-(叔丁基過氧)-3, 3, 5- 二甲基環己燒2-2.3份，二乙胺2.8-3.4份，氧化鋅晶須5.8-6.7份，加工助劑11-13份。
[0010]本發明還提出的上述用于高溫油封的氟橡膠的制備方法，包括:將硅烷偶聯劑KH792加入水中得到第一物料，將碳化硼纖維加入第一物料中浸潤l_2h后，再加入硅酸鈣、槽法炭黑、納米氧化釔、氧化鎂和氣相二氧化硅攪拌均勻，干燥得到改性填充補強劑；接著將氟橡膠、氯醇橡膠、氫化丁腈橡膠、三元乙丙橡膠加入混煉機中，升溫至80-90°C，攪拌均勻后，再依次加入改性填充補強劑、加工助劑、三乙胺和氧化鋅晶須攪拌均勻，然后加入1，1-雙-(叔丁基過氧)-3，3，5-三甲基環己烷攪拌均勻，加入模具中，升溫至170-180°c，保溫l_2h后，再升溫至215-220°C，保溫2_5h后得到用于高溫油封的氟橡膠。
[0011]優選地，包括:將硅烷偶聯劑KH792加入水中得到第一物料，將碳化硼纖維加入第一物料中浸潤1.3-1.7h后，再加入硅酸鈣、槽法炭黑、納米氧化釔、氧化鎂和氣相二氧化硅攪拌均勻，干燥得到改性填充補強劑；接著將氟橡膠、氯醇橡膠、氫化丁腈橡膠、三元乙丙橡膠加入混煉機中，升溫至82-88°C，攪拌均勻后，再依次加入改性填充補強劑、加工助劑、三乙胺和氧化鋅晶須攪拌均勻，然后加入1，1-雙-(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環己烷攪拌均勻，加入模具中，升溫至174-178°C，保溫1.4-1.8h后，再升溫至216_218°C，保溫3_4h后得到用于高溫油封的氟橡膠。
[0012]本發明采用以氟橡膠為主，加入氯醇橡膠、氫化丁腈橡膠和三元乙丙橡膠進行共混改性作為主料，由于氟橡膠中C-F鍵相對于C-C鍵更穩定，使氟橡膠性能穩定，具有優異的耐高溫、耐油、耐磨性能，而氯醇橡膠、氫化丁腈橡膠和三元乙丙橡膠由于自身的飽和結構，可以進一步增強氟橡膠的耐高溫和耐油性能，而且還能具有良好的耐臭氧、耐候性能，同時主料密度較低，能大量容納填充補強劑，從而能降低成本，提高耐磨性能；而采用硅酸鈣、碳化硼纖維、槽法炭黑、納米氧化釔、氧化鎂、氣相二氧化硅作為填充補強劑，在主料中分散后，隨著溫度的升高，填充補強劑的顆粒發生團聚，能阻礙油分子在主料中的擴散，降低了油介質對主料橡膠分子鏈的侵蝕效果，從而提高了本發明的耐油性能，而填充補強劑在常溫下往往熱絕緣，能降低本發明的熱導率，從而有效提升本發明的耐高溫性能；同時填充補強劑與主料配合作用，使橡膠分子吸附在填充補強劑的顆粒表面上，從而提高橡膠的強度，提高了耐磨性，而且吸附于填充補強劑的橡膠分子鏈有一定活動能力，在應力作用下，能在填充補強劑表面上產生滑動，使材料中應力重新分布，避免應力集中，能增加唇口橡膠的耐磨性能，保證唇口與軸過盈配合；而三乙胺和氧化鋅晶須的加入，改善本發明原料的酸堿性，使硫化劑1，1-雙_(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環己烷能有效的促進主料發生交聯反應，并且能提高交聯程度，從而提高本發明的耐高溫、耐油、耐磨性能；同時加工助劑包括異丙苯基磷酸酯、四苯基間苯二酚二磷酸酯、2，4，5-三氯苯磺酸鈉、硅酮阻燃劑、防老劑，其中異丙苯基磷酸酯、四苯基間苯二酚二磷酸酯作為增塑劑配合使用，大大提高了本發明的易加工程度，而異丙苯基磷酸酯、四苯基間苯二酚二磷酸酯還能作為阻燃劑，與2,4, 5-三氯苯磺酸鈉、硅酮阻燃劑配合使用，大大提高了本發明阻燃性能，對于油封所使用的環境十分適宜。
【具體實施方式】
[0013]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0014]實施例1
[0015]本發明提出的一種用于高溫油封的氟橡膠，其原料按重量份包括:氟橡膠100份，氯醇橡膠10份，氫化丁腈橡膠30份，三元乙丙橡膠15份，硅酸鈣50份，碳化硼纖維10份，槽法炭黑15份，納米氧化釔5份，氧化鎂35份，氣相二氧化硅8份，硅烷偶聯劑KH792 5份，1，1-雙_(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環己烷1.5份，三乙胺4份，氧化鋅晶須5份，加工助劑15份。
[0016]其中，加工助劑按重量份包括:異丙苯基磷酸酯3.5份，四苯基間苯二酚二磷酸酯4份，2，4，5-三氯苯磺酸鈉4.6份，硅酮阻燃劑1.8份，防老劑2.8份。
[0017]本發明還提出的上述用于高溫油封的氟橡膠的制備方法，包括:將硅烷偶聯劑KH792加入水中得到第一物料，將碳化硼纖維加入第一物料中浸潤Ih后，再加入硅酸鈣、槽法炭黑、納米氧化釔、氧化鎂和氣相二氧化硅攪拌均勻，干燥得到改性填充補強劑；接著將氟橡膠、氯醇橡膠、氫化丁腈橡膠、三元乙丙橡膠加入混煉機中，升溫至90°C，攪拌均勻后，再依次加入改性填充補強劑、加工助劑、三乙胺和氧化鋅晶須攪拌均勻，然后加入1，1-雙_(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環己烷攪拌均勻，加入模具中，升溫至170°C，保溫2h后，再升溫至215°C，保溫5h后得到用于高溫油封的氟橡膠。
[0018]實施例2
[0019]本發明提出的一種用于高溫油封的氟橡膠，其原料按重量份包括:氟橡膠100份，氯醇橡膠15份，氫化丁腈橡膠20份，三元乙丙橡膠25份，硅酸鈣40份，碳化硼纖維15份，槽法炭黑10份，納米氧化釔10份，氧化鎂25份，氣相二氧化硅12份，硅烷偶聯劑KH792 2份，1，1-雙_(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環己烷3份，三乙胺2份，氧化鋅晶須7份，加工助劑10份。
[0020]其中，加工助劑按重量份包括:異丙苯基磷酸酯2.5份，四苯基間苯二酚二磷酸酯5份，2，4，5-三氯苯磺酸鈉4.3份，硅酮阻燃劑2.2份，防老劑2.6份。
[0021]