本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种耐高温耐油硅橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
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。近年来，随着中国汽车工业的发展，使用涡轮增压技术的发动机越来越多。涡轮增压是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压缩由干净空气管输送的空气，使之增压后送入气缸，参与燃烧。当发动机转速增快，废气的排出速度与涡轮转速也同步增快，进入气缸的空气压力就越大，填充量越多，与其混合的燃料燃烧就越充分，利用率也越高。安装了涡轮增压系统发动机比没有安装增压系统的发动机要增加40％左右的功率。这就进一步利用了燃油产生的能量，优化了能耗。但是当空气被高比例压缩后会产生很高的热量，导致空气膨胀密度降低，同时也会使发动机温度过高造成损坏，为了得到更高的容积效率，需要在注入气缸之前对高温空气进行冷却，这就需要加装一个散热器，原理类似于水箱散热器，将高温高压空气分散到许多细小的管道里，而管道外有常温空气高速流过，从而达到降温目的。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间，所以又称作中间冷却器，简称中冷器。中冷器是涡轮增压系统的重要组成部件，而其中起密封作用的橡胶密封圈是关键零部件。
空气在增压的过程中会产生高温，发动机工作温度最高能达到600℃，与之连接的中冷器密封圈工作温度也要达到220℃，短期甚至需要耐300℃高温，尾气再循环系统的应用，又导致空气中混有燃油、机油等油气，传统的硅橡胶材料已不能满足耐高温、耐油要求，氟橡胶可以满足耐高温、耐油要求，但低温性能无法满足，氟硅橡胶耐高低温、耐油综合性能好，但成本高。中冷器密封圈工作温度高，工作环境复杂，所选材料必须同时具有耐高低温，耐燃油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质的性能。所以研发出具有良好加工性能同时具有耐高低温，耐燃油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质且成本低的橡胶材料非常的必要。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温耐油硅橡胶材料及其制备方法，具有长时间耐高低温性能，可以有效抵抗燃料油、发动机油、酸等油气混合介质对橡胶的腐蚀，密封可靠，使用长久。
本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶40～60份，氟硅橡胶1～15份，偏氟醚橡胶1～10份，二氧化硅5～25份，纳米无机填料1～10份，硅油1～3份，增塑剂0.8～3份，硫化剂0.6～2.4份，耐高温增效剂1～5份，内脱模剂0.3～1.5份。
优选地，硅橡胶为甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或两种以上组合物。
硅橡胶与氟硅橡胶、偏氟醚橡胶共混，以适应耐高低温，耐燃油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质的性能要求，同时满足成本要求。
优选地，纳米无机填料为纳米硅藻土、纳米硅酸钙、纳米高岭土中的一种或两种以上组合物，能对橡胶有良好的亲合性和高度的分散性，从而提高制品的力学强度。
优选地，硅油为苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油和羟基含氢硅油中的一种或两种以上组合物。
优选地，增塑剂为三氟丙基甲基聚硅氧烷和聚全氟异丙醚油按重量比为0.5～1.5：0.3～1.5混合得到，有效改善了硅橡胶、氟硅橡胶和偏氟醚橡胶共混胶料的分散性和相容性。
优选地，硫化剂由2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和三烯丙基异氰脲酸酯按重量比为0.5～1.5：0.1～0.9组成。
优选地，耐高温增效剂由氧化铁、氧化铈、可溶性聚金属有机硅氧烷中的一种或两种以上，与气相纳米氧化钛组成；可以使特种硅橡胶耐热温度提高到300℃工作温度。
优选地，内脱模剂为高级脂肪酸及其金属盐。
优选地，内脱模剂为硬脂酸和硬脂酸锌。
本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将二氧化硅、纳米无机填料、硅油、增塑剂、硫化剂、耐高温增效剂、内脱模剂混合均匀得到辅料，然后分为第一物料和第二物料，其中第一物料占辅料的70wt％，第二物料占辅料的30wt％；将硅橡胶、氟硅橡胶在双辊开炼机上混合均匀，然后投入密炼机，再加入第一物料，混炼均匀后在双辊开炼机上下片得到第一母炼胶；将偏氟醚橡胶在双辊开炼机上加入第二物料，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片得到第二母炼胶；将第一母炼胶和第二母炼胶在双辊开炼机上共混均匀，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片，室温静置16h，二次混炼得到混合橡胶，其硬度为50～80邵尔A，拉伸强度≥7MPa，拉断伸长率≥200％；
S2、将混合橡胶置于开炼机中，升温至50～60℃进行开炼成型，然后置于硫化设备的模具中，升压至100～150kg/cm2，升温至160～180℃，硫化180～360s得到一次硫化橡胶；
S3、将一次硫化橡胶置于烘箱中，升温至200～210℃，硫化4～8h得到耐高温耐油硅橡胶材料。
本发明所得耐高温耐油硅橡胶材料具有长时间耐高低温性能，可以有效抵抗燃料油、发动机油、酸等油气混合介质对橡胶的腐蚀，密封可靠，使用长久。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：甲基硅橡胶40份，氟硅橡胶10份，偏氟醚橡胶5份，二氧化硅6份，纳米硅藻土7份，苯基硅油0.5份，甲基苯基硅油0.5份，三氟丙基甲基聚硅氧烷1份，聚全氟异丙醚油0.8份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1份，三烯丙基异氰脲酸酯0.4份，耐高温增效剂3份，硬脂酸0.35份，硬脂酸锌0.35份。
本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将二氧化硅、纳米无机填料、硅油、增塑剂、硫化剂、耐高温增效剂、内脱模剂混合均匀得到辅料，然后分为第一物料和第二物料，其中第一物料占辅料的70wt％，第二物料占辅料的30wt％；将硅橡胶、氟硅橡胶在双辊开炼机上混合均匀，然后投入密炼机，再加入第一物料，混炼均匀后在双辊开炼机上下片得到第一母炼胶；将偏氟醚橡胶在双辊开炼机上加入第二物料，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片得到第二母炼胶；将第一母炼胶和第二母炼胶在双辊开炼机上共混均匀，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片，室温静置16h，二次混炼得到混合橡胶，其硬度为52邵尔A，拉伸强度为8.1MPa，拉断伸长率为295％；
S2、将混合橡胶置于开炼机中，升温至50℃进行开炼成型，然后置于硫化设备的模具中，升压至100kg/cm2，升温至165℃，硫化300s得到一次硫化橡胶；
S3、将一次硫化橡胶置于烘箱中，升温至200℃，硫化8h得到耐高温耐油硅橡胶材料。
实施例2
本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶45份，氟硅橡胶15份，偏氟醚橡胶3份，二氧化硅12份，纳米硅酸钙1份，纳米高岭土1份，甲基氯苯基硅油0.5份，甲基乙氧基硅油0.5份，甲基乙烯基硅油0.5份，三氟丙基甲基聚硅氧烷1.5份，聚全氟异丙醚油0.3份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1.2份，三烯丙基异氰脲酸酯0.1份，耐高温增效剂4份，内脱模剂0.6份。
本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将二氧化硅、纳米无机填料、硅油、增塑剂、硫化剂、耐高温增效剂、内脱模剂混合均匀得到辅料，然后分为第一物料和第二物料，其中第一物料占辅料的70wt％，第二物料占辅料的30wt％；将硅橡胶、氟硅橡胶在双辊开炼机上混合均匀，然后投入密炼机，再加入第一物料，混炼均匀后在双辊开炼机上下片得到第一母炼胶；将偏氟醚橡胶在双辊开炼机上加入第二物料，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片得到第二母炼胶；将第一母炼胶和第二母炼胶在双辊开炼机上共混均匀，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片，室温静置16h，二次混炼得到混合橡胶，其硬度为56邵尔A，拉伸强度为8.5MPa，拉断伸长率为282％；
S2、将混合橡胶置于开炼机中，升温至50℃进行开炼成型，然后置于硫化设备的模具中，升压至110kg/cm2，升温至160℃，硫化360s得到一次硫化橡胶；
S3、将一次硫化橡胶置于烘箱中，升温至200℃，硫化6h得到耐高温耐油硅橡胶材料。
实施例3
本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：甲基乙烯基苯基硅橡胶50份，氟硅橡胶8份，偏氟醚橡胶7份，二氧化硅15份，纳米硅藻土2份，纳米硅酸钙3份，纳米高岭土3份，羟基含氢硅油1.8份，三氟丙基甲基聚硅氧烷1份，聚全氟异丙醚油0.7份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷0.8份，三烯丙基异氰脲酸酯0.6份，可溶性聚金属有机硅氧烷1份，气相纳米氧化钛1.5份，内脱模剂0.9份。
本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将二氧化硅、纳米无机填料、硅油、增塑剂、硫化剂、耐高温增效剂、内脱模剂混合均匀得到辅料，然后分为第一物料和第二物料，其中第一物料占辅料的70wt％，第二物料占辅料的30wt％；将硅橡胶、氟硅橡胶在双辊开炼机上混合均匀，然后投入密炼机，再加入第一物料，混炼均匀后在双辊开炼机上下片得到第一母炼胶；将偏氟醚橡胶在双辊开炼机上加入第二物料，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片得到第二母炼胶；将第一母炼胶和第二母炼胶在双辊开炼机上共混均匀，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片，室温静置16h，二次混炼得到混合橡胶，其硬度为63邵尔A，拉伸强度为8.6MPa，拉断伸长率为272％；
S2、将混合橡胶置于开炼机中，升温至55℃进行开炼成型，然后置于硫化设备的模具中，升压至120kg/cm2，升温至170℃，硫化240s得到一次硫化橡胶；
S3、将一次硫化橡胶置于烘箱中，升温至210℃，硫化5h得到耐高温耐油硅橡胶材料。
实施例4
本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶22份，甲基乙烯基苯基硅橡胶33份，氟硅橡胶5份，偏氟醚橡胶8份，二氧化硅20份，纳米硅酸钙5份，甲基羟基硅油2.5份，三氟丙基甲基聚硅氧烷0.5份，聚全氟异丙醚油1.2份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1.2份，三烯丙基异氰脲酸酯0.8份，氧化铈1.5份，气相纳米氧化钛2份，内脱模剂1份。
本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将二氧化硅、纳米无机填料、硅油、增塑剂、硫化剂、耐高温增效剂、内脱模剂混合均匀得到辅料，然后分为第一物料和第二物料，其中第一物料占辅料的70wt％，第二物料占辅料的30wt％；将硅橡胶、氟硅橡胶在双辊开炼机上混合均匀，然后投入密炼机，再加入第一物料，混炼均匀后在双辊开炼机上下片得到第一母炼胶；将偏氟醚橡胶在双辊开炼机上加入第二物料，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片得到第二母炼胶；将第一母炼胶和第二母炼胶在双辊开炼机上共混均匀，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片，室温静置16h，二次混炼得到混合橡胶，其硬度为70邵尔A，拉伸强度为9.3MPa，拉断伸长率为260％；
S2、将混合橡胶置于开炼机中，升温至56℃进行开炼成型，然后置于硫化设备的模具中，升压至130kg/cm2，升温至175℃，硫化210s得到一次硫化橡胶；
S3、将一次硫化橡胶置于烘箱中，升温至210℃，硫化5h得到耐高温耐油硅橡胶材料。
实施例5
本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：甲基硅橡胶20份，甲基乙烯基硅橡胶20份，甲基乙烯基苯基硅橡胶20份，氟硅橡胶6份，偏氟醚橡胶10份，二氧化硅25份，纳米硅藻土3份，纳米高岭土3份，苯基硅油1份，甲基氯苯基硅油1份，甲基乙烯基硅油1份，三氟丙基甲基聚硅氧烷0.8份，聚全氟异丙醚油1.5份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷1.3份，三烯丙基异氰脲酸酯0.9份，氧化铁2份，气相纳米氧化钛2份，内脱模剂1.5份。
本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将二氧化硅、纳米无机填料、硅油、增塑剂、硫化剂、耐高温增效剂、内脱模剂混合均匀得到辅料，然后分为第一物料和第二物料，其中第一物料占辅料的70wt％，第二物料占辅料的30wt％；将硅橡胶、氟硅橡胶在双辊开炼机上混合均匀，然后投入密炼机，再加入第一物料，混炼均匀后在双辊开炼机上下片得到第一母炼胶；将偏氟醚橡胶在双辊开炼机上加入第二物料，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片得到第二母炼胶；将第一母炼胶和第二母炼胶在双辊开炼机上共混均匀，打三角包薄通8次，混炼均匀后下片，室温静置16h，二次混炼得到混合橡胶，其硬度为76邵尔A，拉伸强度为8.7MPa，拉断伸长率为243％；
S2、将混合橡胶置于开炼机中，升温至58℃进行开炼成型，然后置于硫化设备的模具中，升压至140kg/cm2，升温至178℃，硫化180s得到一次硫化橡胶；
S3、将一次硫化橡胶置于烘箱中，升温至210℃，硫化4h得到耐高温耐油硅橡胶材料。
对实施例1-5所得耐高温耐油硅橡胶材料进行性能检测，检测结果如下表所示：
本发明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，得到耐高温耐油硅橡胶材料，具有长时间耐高低温，有效抵抗燃料油、发动机油、酸等油气混合介质对橡胶的腐蚀，密封可靠，使用长久等特性。
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。