[發(fā)明專利]耐磨氟橡膠及其應(yīng)用以及密封制品的無痕分段硫化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111373177.2
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN113801411B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁攀攀;賈連輝;張斌;孫志洪;蒼飛飛;龍偉漾;季美琴;王靜;馬良清;白駿烈;李佳衡;徐立
• 申請（專利權(quán)）人: 北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院有限公司;中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司;北京橡院橡膠輪胎檢測技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: C08L27/12
• 分類號: C08L27/12;C08L79/08;C08L97/00;C08L27/18;C08L23/06;C08L67/04;C08K3/22;B29C35/02;B29L31/26
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

本發(fā)明提供了一種耐磨氟橡膠及其應(yīng)用以及密封制品的無痕分段硫化方法。該耐磨氟橡膠的原料組成包括：氟橡膠、100份，高活性MgO、2?5份，Ca(OH)₂、3?10份，復(fù)合硫化劑、1?5份，復(fù)合耐磨劑、1?10份，炭黑、10?50份；復(fù)合硫化劑為雙酚AF和BPP，質(zhì)量比為1?5:1?5；復(fù)合耐磨劑為質(zhì)量比0?10:0?10:0?10:0?10:0?10的聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚乙烯蠟、木質(zhì)素、聚苯酯。本發(fā)明所提供的耐磨氟橡膠通過加入復(fù)合耐磨劑，顯著降低了由此制成的密封制品的摩擦系數(shù)，提高了密封制品的耐磨性能、壓縮永久變形性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐磨氟橡膠及其應(yīng)用以及密封制品的無痕分段硫化方法和主驅(qū)動密封圈，屬于橡膠技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

盾構(gòu)機(jī)和TBM（全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)）主驅(qū)動密封技術(shù)主要被德國、日本、意大利等國家掌握，我國還主要依賴進(jìn)口。盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封圈是盾構(gòu)機(jī)的“免疫系統(tǒng)”，一旦主驅(qū)動密封出現(xiàn)問題，盾構(gòu)機(jī)將癱瘓不能運轉(zhuǎn)，且盾構(gòu)機(jī)密封很難更換，且更換成本十分高昂，這樣盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封的壽命和可靠性是非常重要的。

盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封目前最佳的硫化工藝為無痕分段硫化工藝，這對配方的工藝性能要求極高，另外由于盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封壓力大、轉(zhuǎn)速快，有時存在潤滑不足的問題，密封唇口存在溫升較高的問題，這對盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封材料的耐高溫性能、耐磨性能、壓縮永久變形等性能提出了更高的要求。

隨著盾構(gòu)機(jī)和TBM的快速發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)和TBM主驅(qū)動密封市場需求量在迅速的增加，市場容量極大，該技術(shù)的研究成功的填補(bǔ)了我國在盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封生產(chǎn)領(lǐng)域的空白，打破國外公司對該領(lǐng)域的壟斷，具有戰(zhàn)略意義。

大型盾構(gòu)機(jī)密封工況惡劣，震動劇烈，密封腔體外是泥水、細(xì)沙石，雖不斷有潤滑油或潤滑脂不斷將泥沙排出，但仍有泥水入侵密封面的風(fēng)險。大型盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封在使用過程中會遇到壓力高、震動劇烈、軸跳動大、潤滑不足、密封面易于進(jìn)入異物、密封性能可靠性不足等問題，在對新產(chǎn)品的研發(fā)過程中，要考慮以上問題的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨氟橡膠，以提高密封材料的耐磨性能、壓縮永久變形性能，兼顧其他基本力學(xué)性能，適用于無痕分段硫化工藝，提高盾構(gòu)機(jī)/TBM的主驅(qū)動密封的可靠性和使用壽命。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種耐磨氟橡膠，以重量份計，該耐磨氟橡膠的原料組成包括：氟橡膠、100份；高活性MgO、2-5份；Ca(OH)₂、3-10份；復(fù)合硫化劑、1-5份；復(fù)合耐磨劑、1-10份；炭黑、10-50份；

其中，所述復(fù)合硫化劑為雙酚AF和BPP，二者的質(zhì)量比為1-5:1-5；

所述復(fù)合耐磨劑為質(zhì)量比0-10:0-10:0-10:0-10:0-10的聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚乙烯蠟、木質(zhì)素、聚苯酯，其中，所述復(fù)合耐磨劑至少包含聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚乙烯蠟、木質(zhì)素、聚苯酯中的兩種，即復(fù)合耐磨劑從聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚乙烯蠟、木質(zhì)素、聚苯酯等五種耐磨劑中至少選擇兩種，被選擇的耐磨劑在上述0-10:0-10:0-10:0-10:0-10的質(zhì)量比中的比例范圍下限不為零。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，在上述耐磨氟橡膠中，所述復(fù)合耐磨劑的添加量為4-8重量份。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選地，以重量份計，該耐磨氟橡膠的原料組成包括：氟橡膠、100份；高活性MgO、2.5-3份；Ca(OH)₂、5-6份；復(fù)合硫化劑、2-3份；復(fù)合耐磨劑、5-6.5份；炭黑、13.5-15份；

其中，所述復(fù)合硫化劑為雙酚AF和BPP，二者的質(zhì)量比為1-5: 1-5。