一种无需炉后固化形成的弹性密封件以及形成弹性密封件的方法_2

文档序号:9332417阅读:来源:国知局
在炉后固化步骤中加热炉体至高温的能量消耗。
[0019]该弹性化合物22和密封环24在成型装置中的温度、压力以及固化时间根据弹性化合物22的几何结构和厚度的不同而变化。在一个实施例中,例如当弹性化合物22提供为环形预制件或条状物时,该方法包括将弹性化合物22加热到至少175°C下至少3分钟。该施加到弹性化合物22上的压力和温度将弹性化合物22化学结合至密封环24上,因此无需进行炉后固化步骤。换句话说,该弹性化合物22在成型步骤中在成型装置中完全固化。一旦弹性密封件20从成型装置中移出之后,无需炉后固化步骤。
[0020]该化学结合步骤在将弹性化合物22成型到密封环24上时进行,为弹性密封件20提供优良的物理性能,例如与那些通过现有技术包括炉后固化步骤的方法形成的其他弹性密封件可比的物理性能。该弹性化合物22典型地提供粘合失效,这是指在剥离实验中弹性化合物22与密封环24之间的结合在弹性化合物22处失效。因此,弹性化合物22与密封环24之间的结合强于弹性化合物22。
[0021]在该成型步骤中,该弹性化合物22可形成为围绕密封环24的多种不同的形状。在图1和图2所示的实施例中,弹性化合物22绕中心轴A周向延伸并覆盖密封环24的内径表面、外径表面以及顶面。该密封环24的顶面由弹性化合物22完全覆盖,而底面未被覆盖且暴露于周围环境中。该弹性密封件20被设计使得在汽车的运行中,沿着内径表面的弹性化合物22与车辆的轴(未示出)配合并保护轴免受油和杂物的污染。
[0022]一旦弹性密封件20在成型装置中化学结合至密封环24上,将该弹性密封件20从成型装置中移出。由于在成型步骤中已获得理想的物理性能,因此在成型步骤之后也无需进行炉后固化步骤。因此,在弹性密封件20从成型装置中移出之后,该方法包括将弹性密封件20维持在低于100°C的温度下,优选为低于40°C的温度下,最优选为室温下。
[0023]现有技术中弹性密封件的炉后固化典型地包括将弹性密封件放置于炉内,随后将该弹性密封件加热到至少170°C维持I?24小时,或者更长。在现有技术的方法中,该炉后固化步骤在将弹性化合物从成型装置中移出之后进行,并且对于将弹性化合物化学结合至密封环上是必要的。该现有技术中的炉后固化步骤对于弹性化合物的完全固化从而使该弹性化合物获得理想的物理性能也是必要的,例如预定的拉伸强度和弹性模量。如上所述,形成弹性密封件20而无需炉后固化步骤相对于现有技术中包括炉后固化步骤的方法减少了设备和人工成本,以及能量消耗。由于无需炉后固化步骤,该弹性密封件20可在成型和修剪步骤之后立即打包进行运输和销售。无需使用后固化炉,并且无需人力将弹性密封件20移入或移出炉体。
[0024]本发明的另一方面还提供了一种根据上述工艺而无需炉后固化步骤形成的弹性密封件20。弹性密封件20成品的弹性化合物22是化学结合到金属密封环24上的,并且包括 52.0 ?68.0wt % 的 FKM,20.0 ?35.0wt % 的硅酸钙,5.0 ?15.0wt % 的硅藻土,1.0 ?5.0界1:%的炭黑,3.0?5.(^1:%的氧化镁,0.5?2.(^1:%的氧化|丐,0.3?3.(^1:%的氢氧化钙,0.5?3.0wt %的双酚AF,0.1?0.5wt%的催化剂,以及0.2?2.0wt %的加工助剂,其中,加工助剂包括蜡,脂肪酸衍生物,有机硅酮,含氟聚醚衍生物,以及十八烷基胺中的至少一种。
[0025]该弹性密封件20成品的弹性化合物22还具有足够将该弹性密封件20用作汽车领域的轴密封所需的模量,例如用作密封曲轴或凸轮轴。在一个实施例中,根据ASTM D412测量时,该弹性化合物22具有6.0MPa?13MPa,优选至少7.5MPa的弹性模量。此外,根据ASTM D412测量时,该弹性化合物22的拉伸强度为11.1MPa?14.8MPa。在将弹性密封件20作为典型汽车应用中的轴密封使用时,一部分弹性化合物22被压紧抵靠于轴并防止油和杂物对轴的污染以提高汽车性能。
[0026]显然,根据以上教导,本发明的许多修正和变型是可能的,并且在后所附权利要求的范围内,本发明可不同于上述具体描述通过其他方式实施。这些在先的描述应该被理解为覆盖了本发明的新颖性、创造性以及实用性的任意组合。此外,权利要求中的附图标记仅为了示出方便而不应以任意方式解读为限制。
【主权项】
1.一种用于形成弹性密封件(20)的方法,其特征在于,包括以下步骤: 将弹性化合物(22)成型到密封环(24)上,其中该弹性化合物(22)包括:占所述弹性化合物(22)的重量百分比的,52.0?68.0wt%的含氟弹性体,并且其中密封环(24)包括金属材料;以及 在成型步骤中将该弹性化合物(22)化学结合到密封环(24)上而无需在该成型步骤之后进行炉后固化步骤。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述弹性化合物(22)具有至少6.0MPa的弹性模量。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述弹性化合物(22)具有11.1MPa?14.8MPa的拉伸强度。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在成型步骤之前将弹性化合物(22)提供为环形,并且其中该成型步骤包括将弹性化合物(22)加热到至少175°C下至少3分钟。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在成型步骤之前将弹性化合物(22)提供为多个条状物,并且其中该成型步骤包括将弹性化合物(22)加热到至少175°C下至少3分钟。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述成型步骤包括将弹性化合物(22)和密封环(24)放置于成型装置中,并且还包括在成型步骤之后将弹性化合物(22)从成型装置中移出,以及在成型步骤之后将该弹性化合物(22)维持于低于100°C的温度下的步骤。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法不包括在将弹性密封件(20)从成型装置中移出之后将该弹性化合物(22)加热到至少170°C下至少一小时。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述炉后固化步骤包括将弹性化合物(22)加热到至少170°C下至少一小时。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括提供弹性化合物(22),其中该弹性化合物(22)还包括20.0?35.0wt %的硅酸钙,5.0?15.0wt %的硅藻土,1.0?5.0wt %的炭黑,4.0?10.0界1:%的金属氧化物,0.5?3.0wt%的双酸AF,0.1?0.5wt%的催化剂,以及0.2?2.0wt %的加工助剂。10.—种用于形成弹性密封件(20)的方法,包括以下步骤: 提供一种弹性化合物(22); 该提供弹性化合物(22)的步骤包括混合各组分,其中该组分包括,占各组分总混合物的重量百分比的,52.0?68.0wt % ^ FKM, 20.0?35.0wt %的硅酸钙,5.0?15.0wt % ^娃藻土,1.0?5.0wt %的炭黑,4.0?10.0wt %的金属氧化物,0.5?3.(^1:%的双酸AF,.0.1?0.5wt%的催化剂,以及0.2?2.0wt %的加工助剂; 提供一密封环(24),包括绕中心轴(A)周向延伸的多个表面; 清洁该密封环(24)的表面; 将该弹性化合物(22)放置于密封环(24)上; 将该弹性化合物(22)和密封环(24)放置于成型装置中,其中,该成型装置是注塑模具或压塑模具; 在该成型装置中将弹性化合物(22)成型到密封环(24)上; 该成型步骤包括将弹性化合物(22)化学结合到该密封环(24)的至少一个表面上; 该成型步骤包括在该弹性化合物(22)放置于成型装置中时将该弹性化合物(22)加热至175 °C并且向该弹性化合物(22)施加压力至少3分钟; 在该成型步骤中将该弹性化合物(22)化学结合到密封环(24)上; 该化学结合步骤包括提供具有根据ASTM 412测量下11.1MPa?14.8MPa的拉伸强度的该弹性化合物(22); 该化学结合步骤包括提供具有根据ASTM 412测
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