一种汽车油封材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车油封材料及其制备方法，属于油封材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 在机械设备的旋转运动式密封装置中，极其广泛地应用着油封，用以防止工作介 质的泄漏和防止灰尘、水分及空气等侵入工作机体内部。按结构特点，油封乃是唇形密封圈 的一种，因种类繁多，且其唇部具有更大的回弹力，而从唇形密封圈中另列一类；油封的密 封原理，是基于在油封与轴之间，存在着油封刃口控制的流体动力学油膜，具有流体润滑特 性的润滑油膜的存在，油膜的刚度恰好使油膜与空气的接触端，在液体表面张力的作用下。 油封的常用材料由一百年前使用的皮革、石棉纤维，到后来应用的合成橡胶，如丁腈橡胶、 氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、氯醇橡胶，以及聚四氟乙烯（PTFE)等。选择油封的 材料时，必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇口对旋转轴高 速旋转时的追随能力。
[0003]目前，现有技术中已有大量汽车油封材料的研究，尤其是涉及聚四氟乙烯，所得材 料其耐高温、耐磨性能都有一定的提升，但是效果仍然不够理想，且耐油性能不强，难以满 足更高的要求。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种汽车油封材料及其 制备方法。
[0005] 技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种汽车油封材料，其主要由以下重量 份比例的组分所制成：
[0006] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶10-20份、氢化丁腈橡胶40-60份、偶联剂2-8份、芳 纶浆柏20-40份、蒙脱土 1-9份、十八烷基三甲基氯化铵2-6份、炭黑10-20份、纳米二氧化 硅3-7份、石蜡10-20份、硫化剂2-6份。
[0007] 作为优选，所述的汽车油封材料主要由以下重量份比例的组分所制成：
[0008] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶12-18份、氢化丁腈橡胶45-55份、偶联剂4-6份、芳 会仑楽柏25_35份、蒙脱土 3_7份、十八烷基二甲基氯化铵3_5份、炭黑12-18份、纳米二氧化 硅4-6份、石蜡12-18份、硫化剂3-5份。
[0009] 作为另一种优选，所述的汽车油封材料主要由以下重量份比例的组分所制成：
[0010] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶15份、氢化丁腈橡胶50份、偶联剂5份、芳纶浆柏30 份、蒙脱土 5份、十八烷基三甲基氯化铵4份、炭黑15份、纳米二氧化硅5份、石蜡15份、硫 化剂4份。
[0011] 作为另一种优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆 偶联剂。
[0012] 作为另一种优选，所述硫化剂为硫磺。
[0013] 本发明还提供了所述汽车油封材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014] (1)取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，40-60°C搅 拌12-24h，除去丙酮，得初料；
[0015] ⑵取聚四氟乙稀、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入偶联剂、 炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，充分混合熔炼，得母胶；
[0016] (3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。
[0017] 作为优选，所述步骤（2)中混合熔炼的温度为60-80°C。
[0018] 有益效果：相对于现有技术，本发明所得汽车油封材料及其制备方法，工艺简单， 成本低，不仅具有现有技术中油封材料的优势，而且能够显著提升油封材料的耐高温性能 和耐油性能。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
[0020] 实施例1
[0021] 组方：
[0022] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶10份、氢化丁腈橡胶40份、硅烷偶联剂2份、芳纶浆 柏20份、蒙脱土 1份、十八烷基三甲基氯化铵2份、炭黑10份、纳米二氧化硅3份、石蜡10 份、硫磺2份。
[0023] 制备方法：
[0024] (1)取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，40°C搅拌 12h，除去丙酮，得初料；
[0025] (2)取聚四氟乙烯、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入硅烷偶 联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，60°C充分混合熔炼，得母胶；
[0026] (3)将上述母胶成型，用硫磺进行硫化处理，即得。
[0027] 实施例2
[0028] 组方：
[0029] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶20份、氢化丁腈橡胶60份、钛酸酯偶联剂8份、芳纶 浆柏40份、蒙脱土 9份、十A烷基三甲基氯化铵6份、炭黑20份、纳米二氧化硅7份、石蜡 20份、硫磺6份。
[0030] 制备方法：
[0031] (1)取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，60°C搅拌 24h，除去丙酮，得初料；
[0032] (2)取聚四氟乙稀、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入钛酸酯 偶联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，80°C充分混合熔炼，得母胶；
[0033] (3)将上述母胶成型，用硫磺进行硫化处理，即得。
[0034] 实施例3
[0035] 组方：
[0036] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶15份、氢化丁腈橡胶50份、铝酸酯偶联剂5份、芳纶 浆柏30份、蒙脱土 5份、十A烷基三甲基氯化铵4份、炭黑15份、纳米二氧化硅5份、石蜡 15份、硫磺4份。
[0037] 制备方法：
[0038] (1)取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，50°C搅拌 18h，除去丙酮，得初料；
[0039] (2)取聚四氟乙稀、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入铝酸酯 偶联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，70°C充分混合熔炼，得母胶；
[0040] (3)将上述母胶成型，用硫磺进行硫化处理，即得。
[0041] 实施例4
[0042] 组方：
[0043] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶12份、氢化丁腈橡胶45份、铝锆偶联剂4份、芳纶浆 柏25份、蒙脱土3份、十八烷基三甲基氯化铵3份、炭黑12份、纳米二氧化硅4份、石蜡12 份、硫磺3份。
[0044] 制备方法：
[0045] (1)取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，45°C搅拌 14h，除去丙酮，得初料；
[0046] (2)取聚四氟乙稀、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入铝锆偶 联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，65 °C充分混合熔炼，得母胶；
[0047] (3)将上述母胶成型，用硫磺进行硫化处理，即得。
[0048] 实施例5
[0049] 组方：
[0050] 聚四氟乙烯40份、天然橡胶18份、氢化丁腈橡胶55份、硅烷偶联剂6份、芳纶浆 柏35份、蒙脱土7份、十八烷基三甲基氯化铵5份、炭黑18份、纳米二氧化硅6份、石蜡18 份、硫磺5份。
[0051] 制备方法：
[0052] (1)取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，55°C搅拌 20h，除去丙酮，得初料；
[0053] (2)取聚四氟乙烯、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入硅烷偶 联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，75°C充分混合熔炼，得母胶；
[0054] (3)将上述母胶成型，用硫磺进行硫化处理，即得。
[0055] 实验例本发明油封材料性能检测
[0056] 实施例3组、实施例4组和实施例5组分别为本发明实施例3、4和5所得油封材 料；
[0057] 按照本领域常规方法检测各组所得材料的耐热和耐油性能，检测结果见表1
[0058] 表1各组材料性能检测结果
[0059]
[0060] 由上表1结果可得，本发明三个实施例所得油封材料，在80°C放置72h后，其硬度 变化率和拉伸强度变化率均小于〇. 6%，变化极小；在机油中浸泡72h后，其硬度变化率和 拉伸强度变化率均小于〇. 6%，变化也极小，表明其耐热性能和耐油性能优异。
【主权项】
1. 一种汽车油封材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的组分所制成： 聚四氟乙烯40份、天然橡胶10-20份、氢化丁腈橡胶40-60份、偶联剂2-8份、芳纶浆柏 20-40份、蒙脱土 1_9份、十八烷基二甲基氯化铵2_6份、炭黑10-20份、纳米二氧化娃3_7 份、石錯10-20份、硫化剂2_6份。2. 根据权利要求1所述的汽车油封材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的组 分所制成： 聚四氟乙烯40份、天然橡胶12-18份、氢化丁腈橡胶45-55份、偶联剂4-6份、芳纶浆柏 25_35份、蒙脱土 3_7份、十八烷基二甲基氯化铵3_5份、炭黑12-18份、纳米二氧化娃4_6 份、石錯12-18份、硫化剂3_5份。3. 根据权利要求1所述的汽车油封材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的组 分所制成： 聚四氟乙烯40份、天然橡胶15份、氢化丁腈橡胶50份、偶联剂5份、芳纶浆柏30份、 蒙脱土 5份、十A烷基三甲基氯化铵4份、炭黑15份、纳米二氧化硅5份、石蜡15份、硫化 剂4份。4. 根据权利要求1所述的汽车油封材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸 酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆偶联剂。5. 根据权利要求1所述的汽车油封材料，其特征在于，所述硫化剂为硫磺。6. 权利要求1-5任一项所述汽车油封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 取芳纶浆柏和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，40-60°C搅拌 12_24h，除去丙酮，得初料； (2) 取聚四氟乙烯、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入偶联剂、炭 黑、纳米二氧化硅和石蜡，充分混合熔炼，得母胶； (3) 将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。7. 根据权利要求6所述汽车油封材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)中混合熔 炼的温度为60-80 °C。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车油封材料及其制备方法，所述油封材料主要由以下重量份比例的组分所制成：聚四氟乙烯40份、天然橡胶10-20份、氢化丁腈橡胶40-60份、偶联剂2-8份、芳纶浆粕20-40份、蒙脱土1-9份、十八烷基三甲基氯化铵2-6份、炭黑10-20份、纳米二氧化硅3-7份、石蜡10-20份、硫化剂2-6份。相对于现有技术，本发明所得汽车油封材料及其制备方法，工艺简单，成本低，不仅具有现有技术中油封材料的优势，而且能够显著提升油封材料的耐高温性能和耐油性能。
【IPC分类】C08K5/19, C08K3/36, C08L7/00, C08K3/34, C08L27/18, C08L77/10, C08K13/02, C08J3/24, C08L15/00, C08K3/04, C08L91/06
【公开号】CN105037862
【申请号】CN201510536253
【发明人】周波
【申请人】苏州国泰科技发展有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月28日