[發明專利]一種橡膠密封件表面減摩及儲油膜層的制備方法

有效

• 申請號: 201811244573.3
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109503878B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張俊彥;白常寧;安璐璐;高凱雄;強力;張斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C08J7/06
• 分類號: C08J7/06;C08J7/00;C08L9/02;C08L23/16;C08L27/12;C08L83/04;C23C16/26;C23C16/02;C23C16/515
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

1.一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，包括以下步驟：

⑴制備基底材料：

將橡膠彈性體與固化劑按10：1的重量比混合后，澆鑄在母板模具上并在70℃下烘烤1h，然后將該橡膠彈性體從所述母板模具上剝離，此時，在所述母板模具中固化形成均勻的微凹坑陣列，即得基底材料；

⑵將所述基底材料依次經洗滌劑溶液、100℃蒸餾水超聲波震蕩清洗5次，每次15min，干燥，即得處理后的基底材料；所述洗滌劑溶液是指體積濃度為95%的酒精與蒸餾水按1:10的體積比混合而得的溶液；

⑶所述處理后的基底材料冷卻至室溫后裝入真空腔中，然后將所述真空腔抽真空至1.0× 10^-2 Pa；

⑷向所述真空腔中通入流量300sccm的凈化空氣，然后利用高功率脈沖離子源進行空氣等離子體轟擊；

⑸向所述真空腔中通入純度均為99.99%的Ar、H₂、CH₄氣體，利用高功率脈沖離子源進行離化沉積，即可在橡膠表面凹坑底部、側部處得到凹凸起伏且分割式類金剛石薄膜，待所述真空腔內溫度冷卻至室溫后取出即可。

2.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑴中的橡膠彈性體是指丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠中的任意一種，其表面光潔度Ra＜500nm、表面無過多的雜質顆粒物質。

3.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑴中的固化劑是指硫黃。

4.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑵中的干燥條件是指溫度為80~90℃，時間為20~30min。

5.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑶中的真空腔抽真空是指真空腔先用機械泵將真空抽至200Pa，然后打開羅茨泵將真空抽至2 Pa，最后打開分子泵將真空抽至1.0×10^-2 Pa。

6.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑷中的空氣等離子體轟擊的條件是指真空腔腔內氣壓為5~6Pa，脈沖偏壓為900V，占空比為50~60%，頻率為60~70KHz，腔內溫度逐步升高至120℃，轟擊時間為20min。

7.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑸中的Ar、H₂、CH₄的流量分別為15sccm、10sccm、5sccm。

8.如權利要求1所述的一種具有表面減摩及儲油膜層的橡膠密封件的制備方法，其特征在于：所述步驟⑸中的高功率脈沖離子源離化沉積的條件是指沉積薄膜氣體壓強為20Pa，高功率脈沖偏壓為600V，占空比為40~50%，頻率為40~50KHz，沉積時間為120min，沉積溫度恒定在80℃。