[發明專利]一種旋轉軸用唇形密封圈骨架材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201210362699.7
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102875858A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 向宇;肖風亮;葉素娟
• 申請（專利權）人: 廣州機械科學研究院有限公司
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08L63/02;C08L77/10;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/34;C08K3/26;F16J15/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;楊曉松

技術領域

本發明屬于橡塑密封領域，特別涉及一種旋轉軸用唇形密封圈骨架材料及其制備方法與應用。

背景技術

旋轉軸用唇形密封件是常見的橡膠密封件，俗稱油封。油封的作用一般就是將傳動部件中需要潤滑的部件與出力部件隔離，不至于讓潤滑油滲漏。常用油封主要包含以下幾種形式：無骨架純膠油封（J形，Z形純膠油封）、帶金屬骨架型（全包骨架，半包骨架）、帶織物骨架型（夾布油封）等。具體形式可參考GBT?9877、GBT?13871、DIN?3761、JIS?B2402。無骨架純膠油封的斷面結構如圖1所示，帶金屬骨架油封的斷面結構如圖2所示，帶織物骨架油封的斷面結構如圖3所示。骨架就如同混凝土構件里面的鋼筋，起到加強的作用，并使油封能保持形狀及張力。

無骨架純膠油封的加工工藝流程如圖4所示，無骨架純膠油封具有無需骨架加工過程，需要工序少、安裝容易的特點，但是外圓密封能力差，只能密封油脂類工況。帶金屬骨架油封的加工工藝流程如圖5所示，帶金屬骨架型油封外圓密封能力好，但是公差要求精密，安裝不便，且骨架加工工序非常長。帶織物骨架油封的加工工藝流程如圖6所示，帶織物骨架油封加工工序、外圓密封保持能力以及公差要求均介于純膠油封和金屬骨架油封之間。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種旋轉軸用唇形密封圈骨架材料，該骨架材料生產的油封具有純膠油封的短加工過程，外圓密封保持能力超過帶織物骨架油封，接近金屬骨架類油封。

本發明的另一目的在于提供上述旋轉軸用唇形密封圈骨架材料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述旋轉軸用唇形密封圈骨架材料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種旋轉軸用唇形密封圈骨架材料由丁腈橡膠體系、環氧樹脂體系和芳綸漿粕體系復合而成。

所述的丁腈橡膠體系包括如下按重量份計的組分（以丁腈橡膠重量份為100份計）：丁腈橡膠100份，氧化鋅3～5份，硬脂酸0.5～2.5份，填充補強劑50～100份，防老劑1～4份，硫化劑2～4份，促進劑2.5～7份；

所述的硫化劑優選為4-4’-二硫化二嗎啉（硫化劑DTDM），所述的促進劑優選為二硫化二苯并噻唑（促進劑DM）1.5～2.5份、N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（促進劑CZ）0.5～2份、二硫化四乙基秋蘭姆（促進劑TETD）0.5～1.5份和二硫化四甲基秋蘭姆（促進劑TMTD）0.5～1份的混合體系。

所述的丁腈橡膠優選為丙烯腈含量為33～35wt%、門尼黏度（ML₁₊₄，100℃）為30～45的丁腈橡膠，如南帝公司Nancar的3345、朗盛公司Perbunan?NT3430。33～35wt%丙烯腈的丁腈橡膠提供了相應的耐油性能，又保持了合適的低溫性能；低門尼黏度的丁腈橡膠使得混煉后的復合混煉膠具有較低的門尼黏度，便于和液體環氧樹脂共混更均勻，降低擠出時生熱，便于膠料順利擠出。

所述的填充補強劑優選為炭黑、白炭黑、硅藻土和碳酸鈣等中的至少一種；所述的炭黑優選為粒徑在40～100nm的炭黑，如快壓出炭黑N550、半補強炭黑N774等。

所述的防老劑優選為2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物（防老劑RD）、2-硫醇基苯并咪唑鋅鹽（防老劑MBZ）和N-異丙基-N’-苯基對苯二胺（防老劑4010NA）等中的至少一種。

本發明為無硫硫化體系，由硫化劑和促進劑組成。硫化劑為含硫化合物，如4,4'-二硫化二嗎啉（DTDM）等，促進劑為秋蘭姆，如二硫化四乙基秋蘭姆（促進劑TETD）、二硫化四甲基秋蘭姆（促進劑TMTD）等，苯并噻唑，如二硫化二苯并噻唑（促進劑DM）等；次磺酰胺，如N-環已基-2-苯并噻唑次磺酰胺（促進劑CZ）等。無硫硫化體系可延長膠料焦燒時間，與相對反應較慢的環氧固化體系保持交聯速度匹配性較好。

所述的環氧樹脂體系包括如下按重量份計的組分：環氧樹脂80～120份，固化劑8～10份，固化促進劑1～4份，內脫模劑4～10份。

所述的環氧樹脂優選為環氧值為0.38～0.54mol/100g的雙酚A型環氧樹脂，如E-44，E-51。環氧值為0.38～0.54的雙酚A型環氧樹脂在常溫下為液體，混煉過程中可有效降低混煉膠的門尼黏度，起到增塑劑作用，便于膠料擠出，并且起到浸潤芳綸漿粕的作用，使得丁腈橡膠和芳綸漿粕更好的結合在一起，高溫固化后提供強度、硬度、剛度，提供產品外圓密封力的保持性。