[發明專利]一種具有耐磨性能汽車密封件用復合橡膠

有效

• 申請號: 202011233927.1
• 申請日: 2020-11-07
• 公開（公告）號: CN112300580B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 羅永偉;吳菁;朱天偉
• 申請（專利權）人: 蕪湖市航創祥路汽車部件有限公司
• 主分類號: C08L83/08
• 分類號: C08L83/08;C08L39/06;C08L27/18;C08K13/06;C08K9/00;C08K3/04;C08K7/26;C08K3/30;C08K3/22;C08K5/09;B29C71/04;B23K26/362;B23K26/402
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 曾亞容

本發明涉及一種具有耐磨性能汽車密封件用復合橡膠。使用聚乙烯比咯烷酮一方面在進行激光液相燒蝕時，其可以對石墨粉、硅藻土、重晶石粉、氧化鋅粉在液相燒蝕時起到防止聚集的作用；另一方面在進行橡膠制備時，聚乙烯比咯烷酮同時具有親水基和親油基，其可以提高石墨、硅藻土、重晶石粉、氧化鋅與橡膠的連接，從而使得制備得到的橡膠其內部連接力更強，耐磨性更好；使用的各種固體粉體在實際使用時其粒徑小于20納米，大大降低了粉化，制備后得到的橡膠一方面表面粗糙度極低，另一方面其粉化程度極低，光滑的表面使得其耐磨性提高；在成型之后進行紅外輻照，提高橡膠表面的硬度，降低表面含水率，進一步提高了橡膠的表面耐磨性能。

技術領域

本發明涉及汽車用橡膠制備領域，尤其涉及一種具有耐磨性能汽車密封件用復合橡膠。

背景技術

在汽車工業中，橡膠的使用占據汽車原材料的20％以上。橡膠的老化容易導致耐磨性降低，從而使得在經過長時間使用之后，汽車發生異響的概率大大增加；同時由于大部分密封件使用的橡膠，如果橡膠的耐磨性不足，會引發各種液體的泄漏，造成難以預料的后果。如何進一步提高橡膠的耐磨性是汽車密封件中的需要解決的一個難題。

現有技術中，多數在橡膠中添加的成分中其粒子的粒徑一般在微米尺度，少數在亞微米尺度中；這導致橡膠在制備過程中粉化程度較高，如果添加的量較多會導致橡膠的強度大大降低，影響使用；

而極少數加入納米尺度成分的方法中，一般的納米材料都是利用球磨機或者磨砂機制備的，在制備過程中必須添加大量的研磨劑，同時需要調節磨球，研磨的效率和成本都很高。如果購買商業的納米級原料，一方面不同原料的尺度難以統一，另一方面納米級的原料的生產多數掌握在國外的企業中，購置成本也將極大提高。

發明內容

針對上述內容，為解決上述問題，提供一種具有耐磨性能汽車密封件用復合橡膠的制備方法，原料包括：腈硅橡膠生膠100份、聚乙烯比咯烷酮10-15份、石墨粉10-15份、聚四氟乙烯1-2份、硫化劑1-2份、硅藻土3-5份、重晶石粉3-5份、抗老化劑1份、氧化鋅粉末1份、硬脂酸1份；

制備方法包括如下步驟：

步驟1、將石墨粉、硅藻土、重晶石粉、氧化鋅粉充分混合，加入球磨機中進行球磨，球磨至粒徑小于500nm，得到第一混合物；

步驟2、將聚乙烯比咯烷酮加入步驟1中得到的第一混合物中，加入同等體積的水后混合攪拌得到第二混合物，并平鋪成1-2mm厚度；將其置于可調波長的皮秒或飛秒激光下進行激光燒蝕加工；激光聚焦到平鋪后的第二混合物表面，激光聚焦光斑小于0.1mm²；激光在振鏡的作用下沿著第二混合物表面密集劃線，線距等于激光光斑直徑，劃線覆蓋整個第二混合物表面算做一次表面劃線；不必翻動，重復表面重復劃線50-100次；直至檢測第二混合物的粒徑小于20nm；如果粒徑不滿足條件，則繼續重復表面劃線，直至滿足第二混合物粒徑小于20nm；

步驟3、將步驟2中滿足條件的第二混合物與腈硅橡膠生膠充分混合，然后加入聚四氟乙烯和硬脂酸；超聲分散，同時于110-130℃下攪拌30min以上，得到第三混合物；

步驟4、將第三混合物中加入硫化劑和抗老化劑攪拌，于150-180℃保溫30min，得到第四混合物；

步驟5、將第四混合物根據所需的結構進行成型，成型后置于紅外光中輻照干燥1-2小時后得到具有耐磨性能汽車密封件用復合橡膠；

硫化劑為硫磺，抗老化劑為：N-異丙基-N'-苯基對苯二胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體中的任意一種或兩種。

步驟2中使用的脈沖激光的波長確定方法如下：