一种耐低温、低压变进气歧管密封垫材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶件技术领域，尤其涉及一种耐低温、低压变进气歧管密封件材料 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 发动机是汽车的"心脏"核心组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的使用性 能、寿命和人身安全等。进气歧管和发动机缸体连接的密封是保证发动机正常运转的前提， 故而进气系统的密封技术尤其重要。为了解决其密封问题，需要在进气歧管和发动机缸体 之间安装橡胶密封垫，通过该橡胶垫被压缩后产生回弹力，在所需的密封区域产生一定的 密封接触压力，从而阻止了进气歧管内部液体或气体向外泄漏，同时也消减了发动机运转 过程中缸体震动和歧管之间的噪音。
[0003] 进气歧管密封垫工作温度高，工作环境复杂，所选材料必须同时具有耐高温、耐燃 油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质的性能。氟橡胶同时拥有耐高温、耐油品性能，是进气 歧管密封垫材料的最佳选择。但氟橡胶加工性和耐寒性差，且价格昂贵。目前制备一种具 有良好加工性能同时具有低压缩永久变形，耐寒性优良且成本低的氟橡胶非常的必要。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐低温、低压变进气歧管密封 垫材料及其制备方法，制备方法过程简单，易于操作，得到的密封垫材料加工性能好，压缩 永久变形小，耐低温性能优异，用其制作的进气歧管密封垫综合性能好，使用寿命长。
[0005] 本发明提出的一种耐低温、低压变进气歧管密封垫材料，其原料按重量百分比包 括以下组分：氟橡胶生胶60-70%、硅酸钙5-15%、硅藻土 5-20%、硫酸钡3-15%、聚四氟 乙烯微粉3-10%、氧化铈2-5%、氢氧化钙2. 4-4. 5%、氧化镁1. 5-2. 8%、润滑剂0. 5-2%、 2, 2-双（4-羟苯基）六氟丙烷0.6-1. 4%、苄基三苯基氯化磷0.3-0. 7%、辅助物料 0? 5-2%〇
[0006] 优选地，其原料按重量百分比包括以下组分：氟橡胶生胶61-65%、硅酸钙6-9%、 硅藻土 7-12 %、硫酸钡5-10 %、聚四氟乙烯微粉4-9 %、氧化铈3-5 %、氢氧化钙2. 8-4. 2 %、 氧化镁1. 5-2. 5 %、润滑剂0. 6-1. 2 %、2, 2-双（4-羟苯基）六氟丙烷0. 8-1. 2 %、苄基三苯 基氯化磷0. 3-0. 5%、辅助物料0. 9-1. 5%。
[0007] 优选地，其原料按重量百分比包括以下组分：氟橡胶生胶62%、硅酸钙7%、硅藻 土 10 %、硫酸钡6 %、聚四氟乙烯微粉4. 2 %、氧化铈3. 2 %、氢氧化钙3 %、氧化镁1. 5 %、润 滑剂0. 8 %、2, 2-双（4-羟苯基）六氟丙烷0. 9 %、苄基三苯基氯化磷0. 4 %、辅助物料1 %。
[0008] 优选地，所述氟橡胶生胶为偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯三元共聚弹性体；所述 氟橡胶生胶中氟的重量分数为66 %，有效降低了氟橡胶生胶的玻璃化转变温度和脆性温 度，使玻璃化转变温度降低了 4-7 °C，脆性温度降低了 10-15°C，使得到的密封垫材料能满 足低温密封的要求；
[0009] 优选地，所述氟橡胶生胶的门尼粘度ML121°C1+10为50-60,玻璃化转变温度 为-23~-21°C;本发明中，选择了门尼粘度ML121°C1+10为50-60的中等门尼粘度氟橡 胶生胶，且其玻璃化转变温度为-23~-2rc，加入到体系中，耐低温性能优异，且在保证低 压缩永久变形的同时具有良好的加工性能，使得到的密封垫材料能满足低温密封的要求。
[0010] 优选地，所述硅藻土为表面改性硅藻土；表面改性硅藻土使用的改性剂为甲基丙 烯酰氧基硅烷、硬脂酸、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-580、硅烷 偶联剂ND-42中的一种或者多种的混合物；硅藻土选用表面改性的硅藻土，加入体系中，与 体系中各原料相容性好，在体系中分散均匀，有效提高了密封垫材料的强度，改善了其加工 性能，同时降低了压缩永久变形性；聚四氟乙烯微粉具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特 点，几乎不溶于所有的溶剂，同时还具有相溶性好、分子量低、分散性好、自润滑性高、摩擦 系数降低明显等许多独特的性能；表面改性硅藻土与体系中的硅酸钙、硫酸钡、聚四氟乙烯 微粉配合，进一步降低了体系的压缩变形性同时改善了材料的耐水性、耐酸碱腐蚀性和耐 有机溶剂性，并且降低了成本。
[0011] 优选地，所述硅酸钙为表面改性的纳米硅酸钙；所述氧化镁为高活性氧化镁170 ; 所述氢氧化钙为超细氢氧化钙；表面改性的硅酸钙对橡胶具有良好的亲和性和高度的分散 性，加入体系中，在体系中分散均匀，进一步改善了材料的力学强度。
[0012] 优选地，所述辅助物料为氧化铬绿、氧化铁红、氧化铁黄、二氧化钛和钴蓝中的一 种或者多种的混合物。
[0013] 本发明还提出的一种所述耐低温、低压变进气歧管密封垫材料的制备方法，包括 以下步骤：
[0014] S1、按配比备料并将所有原料送入密炼机中进行混炼得到合成橡胶；
[0015]S2、将合成橡胶通过开炼机在60_70°C下开炼成型，然后在硫化设备中进行一次硫 化；其中，一次硫化的压力为170_190Kgf/cm2, 一次硫化的温度为175-185°C，一次硫化的时 间为 240-300s;
[0016]S3、将一次硫化后的橡胶进行二次硫化得到所述耐低温、低压变进气歧管密封垫 材料；其中，二次硫化的温度为230-250°C，二次硫化的时间为16-24h。
[0017] 优选地，所述耐低温、低压变进气歧管密封垫材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018] S1、按配比备料并将所有原料送入密炼机中进行一次混炼，在室温下停放15_20h 后进行二次混炼，获得硬度为65-75度，拉伸强度多lOMPa，拉断伸长率多200%的合成橡 胶；
[0019]S2、将合成橡胶过滤后通过开炼机在63-67 °C下开炼成型，再将成型后的橡胶放入 硫化设备中的模具内进行一次硫化；其中，一次硫化的压力为175-180Kgf/cm2,一次硫化的 温度为175-180°C，一次硫化的时间为240-270S;
[0020] S3、对一次硫化后的橡胶进行修边，然后放在烘箱中进行二次硫化得到所述耐低 温、低压变进气歧管密封垫材料；其中，二次硫化的温度为238-245°C，二次硫化的时间为 18-20h〇
[0021] 优选地，所述耐低温、低压变进气歧管密封垫材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022] S1、按配比备料并将所有原料送入密炼机中进行一次混炼，在室温下停放16h后 进行二次混炼，获得硬度为72度，拉伸强度为13MPa，拉断伸长率为278 %的合成橡胶；
[0023]S2、将合成橡胶过滤后通过开炼机在65°C下开炼成型，再将成型后的橡胶放入硫 化设备中的模具内进行一次硫化；其中，一次硫化的压力为178Kgf/cm2,一次硫化的温度为 179°C，一次硫化的时间为250s;
[0024]S3、对一次硫化后的橡胶进行修边，然后放在烘箱中进行二次硫化得到所述耐低 温、低压变进气歧管密封垫材料；其中，二次硫化的温度为240°C，二次硫化的时间为19h。
[0025] 本发明中，通过选择合适的原料，调整各原料的配比，使各原料的性能协同促进， 得到的耐低温、低压变进气歧管密封垫材料具有长时间耐高低温，有效抵抗燃料油、发动机 油、酸等油气混合介质的性能，密封可靠，使用长久。
【具体实施方式】
[0026] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0027] 在具体实施例中，本发明提出的一种耐低温、低压变进气歧管密封垫材料，其 原料中，氟橡胶生胶的重量百分比可以为60%、62%、63%、64%、65%、65. 3%、66%、 66. 3%、67%、67. 8%、68%、68. 4%、69%、69. 4%、70% ;硅酸钙的重量百分比可以为 5%、 6%、7%、8%、8. 5%、9%、9. 3%、10%、10. 6%、11%、11. 3%、12%、12. 6%、13%、13. 5%、 14%、14. 6%、15% ;硅藻土的重量百分比可以为 5%、6%、7%、8%、8. 5%、9%、9. 3%、 10%、10. 6%、11 %、11. 3%、12%、12. 6%、13%、13. 5%、14%、14. 6%、15%、15. 3%、17%、 18%、18. 5%、19%、19. 3%、20% ;硫酸钡的重量百分比可以为 3%、4%、5%、5. 3%、6%、 6. 3% ,7% ,7. 4% ,8% ,8. 5% ,9% ,9. 3%AO%AO. 6%A1%Al. 2%A2%A2. 6%A3%, 13. 5%、14%、14. 6%、15% ;聚四氟乙烯微粉的重量百分比可以为3%、3. 4%、4%、4. 5%、 6%、6. 3%、7%、7. 5%、8%、8. 6%、9%、9. 4%、10% ;氧化铈的重量百分比可以为 2%、 2. 3%、2. 8%、2. 9%、3%、3. 4%、3. 7%、4%、4. 2%、4. 56%、5% ;氢氧化钙的重量百分比可 以为 2. 4%、2. 8%、3%、3. 2%、3