一种发动机热管理系统用密封材料及其制备方法与流程

文档序号:11245324阅读:426来源:国知局

本发明涉及密封材料的技术领域,尤其涉及一种发动机热管理系统用密封材料及其制备方法。



背景技术:

发动机热管理模块的主要功能是提高热量利用效率、降低油耗和延长发动机使用寿命。此模块上用到一种关键的球阀动态密封制品,由于工况要求此材质耐冷却液,所以需要选择三元乙丙橡胶。但三元乙丙橡胶的耐磨性较差,导致普通配方体系的三元乙丙橡胶无法满足工况要求,产生泄露失效。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种发动机热管理系统用密封材料及其制备方法,制备得到的密封材料具有优异的抗耐磨性能,提高了密封材料的寿命。

本发明提出的一种发动机热管理系统用密封材料,其原料按质量份包括:三元乙丙橡胶100-200份、补强炭黑60-100份、配合剂3-6份、补强剂4-8份、填料10.0-40.0份、硫化剂1.0-7.0份;

所述配合剂的原料按重量份包括:硅微粉2-8份、氧化锌3-6份、氧化铝1-5份、硫黄2-6份、过氧化二异丙苯1-3份、促进剂dm2-4份、促进剂m1-4份、n330炭黑1-5份、石蜡2-6份、古马隆树脂3-8份、硼酸锌1-5份、磷酸三甲苯酯2-6份、防老剂a1-3份、防老剂d2-4份;

所述补强剂的原料按重量份包括:高岭土3-9份、赤泥1-6份、硼酸酯偶联剂3-9份、硬脂酸1-4份、轻质氧化镁2-5份、稀土4-12份;

对所述发动机热管理系统用密封材料进行密炼处理的工艺;

根据补强剂的含量,基于下述式控制密炼处理的一次加压时间、二次加压时间和三次加压时间的工艺;

s<(t1+t2+t3)×k;s为补强剂的总添加量,k为比例系数,t1为一次加压时间,t2为二次加压时间,t3为三次加压时间,其中0.013<k<0.045。

优选地,填料由二氧化硅和氧化铝陶瓷微珠按重量比1-3:2-5组成。

优选地,硫化剂由硫化剂dcbp、硫化剂drbp、硫化剂dcp、氧化锌和促进剂dotg按重量比1-3:2-4:1.5-2.5:2-4:3-6混合而成。

本发明的一种发动机热管理系统用密封材料的制备方法,按如下工艺进行制备:将三元乙丙橡胶、补强炭黑和填料用橡胶密炼设备进行混炼,进行一次加压,然后加入补强剂,接着进行二次加压,升温至110-130℃,再加入配合剂,继续升温至150-170℃,然后加入硫化剂,再进行三次加压,接着进行排胶,压延冷却得到发动机热管理系统用密封材料。

优选地,一次加压的时间为110-130s。

优选地,二次加压的时间为170-190s。

优选地,三次加压的时间为50-70s。

本发明的发动机热管理系统用密封材料以三元乙丙橡胶为主料,将补强炭黑和填料充分揉入了密封材料中,借助填料中的二氧化硅-氧化铝陶瓷微珠的高耐磨和润滑性,从而提高三元乙丙橡胶的抗耐磨性能,以此达到密封制品的高耐磨和长寿命,其中,配合剂的原料包括硅微粉、氧化锌、氧化铝、硫黄、过氧化二异丙苯、促进剂dm、促进剂m、n330炭黑、石蜡、古马隆树脂、硼酸锌、磷酸三甲苯酯、防老剂a和防老剂d,配合剂中添加的硅微粉、n330炭黑、石蜡、古马隆树脂、硼酸锌、防老剂a和防老剂d的添加,并配合使用,有效提高了配合剂的耐磨性能;氧化锌、氧化铝、硫黄、过氧化二异丙苯、促进剂dm、促进剂m和磷酸三甲苯酯的添加,使得配合剂具有优异的耐高温性能;补强剂的原料包括高岭土、赤泥、硼酸酯偶联剂、硬脂酸、轻质氧化镁和稀土,补强剂中添加的高岭土、赤泥、硬脂酸、轻质氧化镁和稀土在硼酸酯偶联剂的作用下,有效促进了本发明生胶的相容性和耐磨性能,进而有效提高了本发明橡胶的耐磨和耐高温性能。在对所述耐磨耐高温橡胶进行密炼处理的工艺;根据软化剂的含量,基于下述式控制密炼处理的一次加压时间、二次加压时间和三次加压时间的工艺;s<(t1+t2+t3)×k;s为软化剂的总添加量,k为比例系数,t1为一次加压时间,t2为二次加压时间,t3为三次加压时间,其中0.013<k<0.045。通过控制软化剂的添加时机和添加量,并控制不同的加压时机的加压时间,有效提高了本发明橡胶的耐磨和耐高温性能,使得本发明橡胶具有优异的综合性能。

本发明的发动机热管理系统用密封材料通过阿克隆磨耗验证,普通三元乙丙橡胶的磨耗体积是2.0cm3,本设计能达到0.5cm3,有效提高了材料的耐磨性能;用此材料制作的密封制品,通过台架耐久测试,寿命提升明显。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

实施例1

本发明提出的一种发动机热管理系统用密封材料,其原料按质量份包括:三元乙丙橡胶150份、补强炭黑80份、配合剂4.5份、补强剂6份、填料25.0份、硫化剂4.0份。

配合剂的原料按重量份包括:硅微粉5份、氧化锌4.5份、氧化铝3份、硫黄4份、过氧化二异丙苯2份、促进剂dm3份、促进剂m2.5份、n330炭黑3份、石蜡4份、古马隆树脂5.5份、硼酸锌3份、磷酸三甲苯酯4份、防老剂a2份、防老剂d3份。

补强剂的原料按重量份包括:高岭土6份、赤泥3.5份、硼酸酯偶联剂6份、硬脂酸2.5份、轻质氧化镁3.5份、稀土8份。

填料由二氧化硅和氧化铝陶瓷微珠按重量比2:3.5组成。

硫化剂由硫化剂dcbp、硫化剂drbp、硫化剂dcp、氧化锌和促进剂dotg按重量比2:3:2:3:4.5混合而成。

本发明的一种发动机热管理系统用密封材料的制备方法,按如下工艺进行制备:将三元乙丙橡胶、补强炭黑和填料用橡胶密炼设备进行混炼,进行一次加压,一次加压的时间为120s,然后加入补强剂,接着进行二次加压,二次加压的时间为180s,升温至120℃,再加入配合剂,继续升温至160℃,然后加入硫化剂,再进行三次加压,三次加压的时间为60s,接着进行排胶,压延冷却得到发动机热管理系统用密封材料。

实施例2

本发明提出的一种发动机热管理系统用密封材料,其原料按质量份包括:三元乙丙橡胶100份、补强炭黑100份、配合剂3份、补强剂8份、填料10.0份、硫化剂7.0份。

配合剂的原料按重量份包括:硅微粉2份、氧化锌6份、氧化铝1份、硫黄6份、过氧化二异丙苯1份、促进剂dm4份、促进剂m1份、n330炭黑5份、石蜡2份、古马隆树脂8份、硼酸锌1份、磷酸三甲苯酯6份、防老剂a1份、防老剂d4份。

补强剂的原料按重量份包括:高岭土3份、赤泥6份、硼酸酯偶联剂3份、硬脂酸4份、轻质氧化镁2份、稀土12份。

填料由二氧化硅和氧化铝陶瓷微珠按重量比1:5组成。

硫化剂由硫化剂dcbp、硫化剂drbp、硫化剂dcp、氧化锌和促进剂dotg按重量比1:4:1.5:4:3混合而成。

本发明的一种发动机热管理系统用密封材料的制备方法,按如下工艺进行制备:将三元乙丙橡胶、补强炭黑和填料用橡胶密炼设备进行混炼,进行一次加压,一次加压的时间为110s,然后加入补强剂,接着进行二次加压,二次加压的时间为190s,升温至110℃,再加入配合剂,继续升温至170℃,然后加入硫化剂,再进行三次加压,三次加压的时间为50s,接着进行排胶,压延冷却得到发动机热管理系统用密封材料。

实施例3

本发明提出的一种发动机热管理系统用密封材料,其原料按质量份包括:三元乙丙橡胶200份、补强炭黑60份、配合剂6份、补强剂4份、填料40.0份、硫化剂1.0份。

配合剂的原料按重量份包括:硅微粉8份、氧化锌3份、氧化铝5份、硫黄2份、过氧化二异丙苯3份、促进剂dm2份、促进剂m4份、n330炭黑1份、石蜡6份、古马隆树脂3份、硼酸锌5份、磷酸三甲苯酯2份、防老剂a3份、防老剂d2份。

补强剂的原料按重量份包括:高岭土9份、赤泥1份、硼酸酯偶联剂9份、硬脂酸1份、轻质氧化镁5份、稀土4份。

填料由二氧化硅和氧化铝陶瓷微珠按重量比3:2组成。

硫化剂由硫化剂dcbp、硫化剂drbp、硫化剂dcp、氧化锌和促进剂dotg按重量比3:2:2.5:2:6混合而成。

本发明的一种发动机热管理系统用密封材料的制备方法,按如下工艺进行制备:将三元乙丙橡胶、补强炭黑和填料用橡胶密炼设备进行混炼,进行一次加压,一次加压的时间为130s,然后加入补强剂,接着进行二次加压,二次加压的时间为170s,升温至130℃,再加入配合剂,继续升温至150℃,然后加入硫化剂,再进行三次加压,三次加压的时间为70s,接着进行排胶,压延冷却得到发动机热管理系统用密封材料。

实施例4

本发明提出的一种发动机热管理系统用密封材料,其原料按质量份包括:三元乙丙橡胶120份、补强炭黑95份、配合剂4份、补强剂7份、填料20.0份、硫化剂6.0份。

配合剂的原料按重量份包括:硅微粉3份、氧化锌5份、氧化铝2份、硫黄5份、过氧化二异丙苯1.5份、促进剂dm3.5份、促进剂m2份、n330炭黑4份、石蜡3份、古马隆树脂7份、硼酸锌2份、磷酸三甲苯酯5份、防老剂a1.5份、防老剂d3.5份。

补强剂的原料按重量份包括:高岭土4份、赤泥5份、硼酸酯偶联剂4份、硬脂酸3份、轻质氧化镁3份、稀土11份。

填料由二氧化硅和氧化铝陶瓷微珠按重量比1.5:4组成。

硫化剂由硫化剂dcbp、硫化剂drbp、硫化剂dcp、氧化锌和促进剂dotg按重量比1.5:3.5:1.8:3.5:4混合而成。

本发明的一种发动机热管理系统用密封材料的制备方法,按如下工艺进行制备:将三元乙丙橡胶、补强炭黑和填料用橡胶密炼设备进行混炼,进行一次加压,一次加压的时间为115s,然后加入补强剂,接着进行二次加压,二次加压的时间为185s,升温至115℃,再加入配合剂,继续升温至165℃,然后加入硫化剂,再进行三次加压,三次加压的时间为55s,接着进行排胶,压延冷却得到发动机热管理系统用密封材料。

实施例5

本发明提出的一种发动机热管理系统用密封材料,其原料按质量份包括:三元乙丙橡胶180份、补强炭黑65份、配合剂5份、补强剂5份、填料30.0份、硫化剂2.0份。

配合剂的原料按重量份包括:硅微粉7份、氧化锌4份、氧化铝4份、硫黄3份、过氧化二异丙苯2.5份、促进剂dm2.5份、促进剂m3份、n330炭黑2份、石蜡5份、古马隆树脂4份、硼酸锌4份、磷酸三甲苯酯3份、防老剂a2.5份、防老剂d2.5份。

补强剂的原料按重量份包括:高岭土8份、赤泥2份、硼酸酯偶联剂8份、硬脂酸2份、轻质氧化镁4份、稀土5份。

填料由二氧化硅和氧化铝陶瓷微珠按重量比2.5:3组成。

硫化剂由硫化剂dcbp、硫化剂drbp、硫化剂dcp、氧化锌和促进剂dotg按重量比2.5:2.5:2.2:2.5:5混合而成。

本发明的一种发动机热管理系统用密封材料的制备方法,按如下工艺进行制备:将三元乙丙橡胶、补强炭黑和填料用橡胶密炼设备进行混炼,进行一次加压,一次加压的时间为125s,然后加入补强剂,接着进行二次加压,二次加压的时间为175s,升温至125℃,再加入配合剂,继续升温至155℃,然后加入硫化剂,再进行三次加压,三次加压的时间为65s,接着进行排胶,压延冷却得到发动机热管理系统用密封材料。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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