[發(fā)明專利]一種氟橡膠組合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011052001.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112194868B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彥彪;王清國(guó);魯姍姍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 一汽解放汽車有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/12
• 分類號(hào): C08L27/12;C08L91/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/136;C08K5/50;C08K5/13;F16J15/3284
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發(fā)明提供一種氟橡膠組合物及其制備方法和應(yīng)用，所述氟橡膠組合物按照重量份包括如下組分：氟橡膠80～100重量份、炭黑15～20重量份、氫氧化鈣4～6重量份、氧化鎂1～3重量份、脫模劑0.5～1重量份、潤(rùn)滑劑1.5～3.5重量份、硫化劑1～2重量份和硫化促進(jìn)劑0.5～1重量份。所述氟橡膠組合物通過(guò)各組分的篩選和協(xié)同復(fù)配，賦予其更低的體積磨損量和摩擦系數(shù)，改善了氟橡膠組合物的穩(wěn)定性和使用壽命，其作為密封材料用于汽車油封、尤其是旋轉(zhuǎn)線速度≥25mm/s的高速油封時(shí)，能夠有效減少油封唇部的磨損和降低唇部溫度，充分滿足橡膠材料在高速油封中的使用需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氟橡膠組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

汽車的油封結(jié)構(gòu)通常由橡膠材料、金屬骨架和彈簧組成，其中，橡膠材料是油封的主體密封材料，橡膠與旋轉(zhuǎn)軸相互過(guò)盈配合達(dá)到密封效果。主體密封材料大多采用丙烯酸酯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠或氟橡膠等制成，其中，氟橡膠的耐高溫穩(wěn)定性最為理想。

氟橡膠是主鏈或側(cè)鏈上含有氟原子的高分子彈性體，氟原子的引入賦予了橡膠優(yōu)異的耐油性、耐熱性、耐腐蝕性和耐老化性，被廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械行業(yè)的密封件材料中。隨著人們對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)性能要求的不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)密封材料的使用環(huán)境也隨之復(fù)雜化，因此，對(duì)密封材料進(jìn)行性能優(yōu)化是一個(gè)十分重要的研究課題。

CN106519525A公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)油封橡膠材料及其制備方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)油封橡膠材料由以下重量份數(shù)的原料制成：丙烯酸酯橡膠30～70份，丁苯橡膠25～60份，高耐磨白炭黑8～16份，促進(jìn)劑1.5～4.5份，硫化劑2～5份，氧化鋯3～9份，補(bǔ)強(qiáng)填充劑2.5～7份，硬脂酸4～8份，發(fā)泡蛭石4～10份，油酸酰胺3～10份，輕質(zhì)碳酸鈣3～8份，微晶纖維素4～10份，二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸5～11份，碳纖維3～8份，聚二甲基硅氧烷1～3份，氧化鋅晶須3～9份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.6～5份。該發(fā)動(dòng)機(jī)油封橡膠材料具有良好的耐油性、耐熱性以及氣密性，能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

CN104962017A公開(kāi)了一種用于高溫油封的氟橡膠及其制備方法，所述氟橡膠的原料按重量份包括：氟橡膠100份，氯醇橡膠10～15份，氫化丁腈橡膠20～30份，三元乙丙橡膠15～25份，硅酸鈣40～50份，碳化硼纖維10～15份，槽法炭黑10～15份，納米氧化釔5～10份，氧化鎂25～35份，氣相二氧化硅8～12份，硅烷偶聯(lián)劑2～5份，1,1-雙-(叔丁基過(guò)氧)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷1.5～3份，三乙胺2～4份，氧化鋅晶須5～7份，加工助劑10～15份。該氟橡膠具有良好的耐高溫和耐化學(xué)介質(zhì)的性能，適用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)的油封。

在密封材料的應(yīng)用過(guò)程中人們逐漸發(fā)現(xiàn)，密封唇部位的橡膠材料與旋轉(zhuǎn)軸相互配合，旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度越高，與橡膠產(chǎn)生接觸的密封唇口部溫度也越高，導(dǎo)致橡膠材料產(chǎn)生老化和磨損過(guò)大等缺陷。根據(jù)目前汽車油封的選材趨勢(shì)，雖然現(xiàn)有的氟橡膠在耐油性和耐熱性方面能夠滿足旋轉(zhuǎn)軸線速度低于25mm/s時(shí)的使用情況，但隨著用戶需求的變化和提升，高速油封的使用工況越來(lái)越多，其旋轉(zhuǎn)線速度通常大于25mm/s。尤其隨著新能源汽車的出現(xiàn)，其轉(zhuǎn)速達(dá)到10000～20000rpm，旋轉(zhuǎn)的最高線速度達(dá)到了30mm/s，這也就對(duì)橡膠材料提出了比較高的要求，通常的氟橡膠材料已無(wú)法滿足汽車高速油封工況的使用需要。

因此，開(kāi)發(fā)一種兼具耐油性、耐熱性和耐摩擦性能的密封材料，是本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種氟橡膠組合物及其制備方法和應(yīng)用，通過(guò)氟橡膠、硫化體系以及其他助劑的篩選和復(fù)配，使所述氟橡膠組合物具有更低的體積磨損量和摩擦系數(shù)，其應(yīng)用于汽車油封、尤其是旋轉(zhuǎn)線速度≥25mm/s的高速油封時(shí)，能夠有效減少油封唇部的磨損和降低唇部溫度，充分滿足橡膠材料在高速油封中的使用需求。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：