[發(fā)明專利]一種石墨填充FKM橡膠材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810071161.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN108342035A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 利子瓏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市杜一特橡膠制品有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/14
• 分類號(hào): C08L27/14;C08L91/00;C08K13/06;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/22
• 代理公司: 東莞卓為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44429
• 代理人: 梁年順

一種石墨填充FKM橡膠材料，涉及材料領(lǐng)域。本發(fā)明一種石墨填充FKM橡膠材料，通過將原料在密煉機(jī)中二段升溫塑煉后在開煉機(jī)中混煉而成，所述原料由聚氟乙烯、炭黑、石墨、氧化鎂、氫氧化鈣、內(nèi)脫模劑組成。FKM橡膠材料采用石墨填充，借助石墨本身化學(xué)穩(wěn)定性好、表面摩擦系數(shù)低的特性，以減小橡膠制品表面的摩擦力，提高橡膠制品動(dòng)態(tài)使用中的耐磨性，延長(zhǎng)制品使用壽命。其制備方法相比直接在密煉機(jī)或開煉機(jī)中混煉，可以獲得配合劑分散更均勻的膠料，從而使橡膠制品的質(zhì)量提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別涉及一種石墨填充FKM橡膠材料。

背景技術(shù)

密封件是防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及防止外界雜質(zhì)如灰塵與水分等侵入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部的零部件。密封件可以分為靜態(tài)密封件和動(dòng)態(tài)密封件，靜態(tài)密封指的是密封件與其密封的裝置室是相對(duì)固定的，而動(dòng)態(tài)密封則是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，比如液壓缸的密封件在缸內(nèi)要與缸壁密封，但是其在缸壁上來(lái)回的運(yùn)動(dòng)。

通常密封件由FKM（氟橡膠）橡膠材料制備而成。傳統(tǒng)的橡膠配方中填充主要有各種炭黑、CaCO₃、SiO₂、BaSO4、滑石粉、高嶺土等；由上述填充料制備的橡膠材料所成型的動(dòng)態(tài)密封件，通常存在表面摩擦力大、制品表面不耐磨、用于動(dòng)態(tài)密封時(shí)壽命時(shí)間短，摩擦后表面掉粉造成密封提前失效的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種石墨填充FKM橡膠材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中橡膠制品表面的摩擦力大，在橡膠制品動(dòng)態(tài)使用中的耐磨性差，制品使用壽命低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種石墨填充FKM橡膠材料，通過將原料在密煉機(jī)中二段升溫塑煉后在開煉機(jī)中混煉而成，所述原料由聚氟乙烯、炭黑、石墨、氧化鎂、氫氧化鈣、內(nèi)脫模劑組成。

進(jìn)一步的，所述原料的重量百分比含量為：聚氟乙烯67~75%、炭黑5~10%、石墨10~15%、氧化鎂3~5%、氫氧化鈣3~5%、內(nèi)脫模劑1~2%。

一方面，所述石墨為石墨纖維。其中，常見的動(dòng)態(tài)密封件為O形圈（O-Ring），通常由FMK橡膠材料制成，O形圈在使用過程中需要不斷運(yùn)動(dòng)，因此會(huì)不斷受到外界的剪切應(yīng)力，從而造成不可恢復(fù)的扭曲及變形。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，將O形圈的橡膠材料中的石墨顆粒替換為石墨纖維，可以有效的提高橡膠材料的抗剪切強(qiáng)度，防止O項(xiàng)圈在使用過程中出現(xiàn)不可逆的扭曲及變形而導(dǎo)致失效。

另一方面，所述原料還包括環(huán)氧葵花油。其中，環(huán)氧葵花油作為增塑劑加入橡膠材料中，不僅提高了橡膠材料的柔韌性，而且環(huán)氧葵花油在添加到橡膠材料中后，具有持續(xù)的滲出特性，會(huì)在橡膠材料表面產(chǎn)生一層油膜。當(dāng)這種橡膠材料被用于動(dòng)態(tài)密封O形圈時(shí)，其產(chǎn)生的油膜可以提高動(dòng)態(tài)密封件的密封性能，同時(shí)還進(jìn)一步減小了動(dòng)態(tài)密封O形圈和工件表面的摩擦力，降低了橡膠材料表面因過度磨損導(dǎo)致失效的可能性。

進(jìn)一步的，加入環(huán)氧葵花油后的原料組成如下：聚氟乙烯58~66%、炭黑5~10%、石墨10~15%、氧化鎂3~5%、氫氧化鈣3~5%、內(nèi)脫模劑1~2%、環(huán)氧葵花油8-9%。

石墨填充FKM橡膠材料可以采用以下方法制備，將聚氟乙烯生膠投入密煉機(jī)，升溫至75度塑煉10分鐘，然后同時(shí)投入炭黑及石墨、內(nèi)脫模劑、氫氧化鈣，升溫至85度塑煉20分鐘，密煉完成后送上開煉機(jī)出片冷卻，常溫冷卻40分鐘后投入開煉機(jī)混煉5分鐘，開煉機(jī)混煉的過程依次為包輥形成膠料，待膠料包輥后加入氧化鎂，之后進(jìn)行翻煉使膠料和添加劑均勻分散，打卷及打三角包各3次，出片冷卻，以上述方式制得石墨填充FKM耐磨材料。

石墨填充FKM橡膠材料的制備方法采用了先在密煉機(jī)中二段升溫塑煉，之后在開煉機(jī)中混煉的方法，相比直接在密煉機(jī)或開煉機(jī)中混煉，可以獲得配合料分散更均勻的膠料，從而使最終獲得的橡膠材料制品質(zhì)量提高。