专利名称：一种高速旋转轴密封用皮碗胶料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及合成橡胶领域，具体涉及一种高速旋转轴密封用皮碗胶料及其制备方法。
背景技术：
橡胶皮碗主要是指应用在轿车、轻型车、面包车、部分载重车的液压制动系统及离合器操纵系统、加力泵系统中起传递压力和 密封作用的橡胶密封件。橡胶皮碗也有应用在家用电器上，如用在双缸洗衣机缸体上的橡胶皮碗，对缸体起到密封作用。橡胶皮碗是橡胶制品中一种应用广泛功能重要的橡胶产品之一。橡胶皮碗的主要特点:
I)主缸和轮缸中的皮碗必须有一定的弹性和压缩变形及耐磨性，以保证皮碗在使用过程中具有传递液压的一定回位能力和密封能力。2)在高温(10(Tl20°C及低温(-3(T50°C)下耐液压介质性好，皮碗在制动密封装置中较长时间与制动液接触，故要求它对制动液(合成液、矿物油)具有良好的抗溶胀性，不允许在高温、低温及静态室温下发生渗漏。现有技术中橡胶皮碗生产时的主料多为生胶丁腈橡胶，丁腈橡胶的具有耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强，但是其耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹性低，在低温环境下长时间使用，其密封性能会大大降低，需要对现有的皮碗胶料配方进行改进。
发明内容
本发明提供了一种高速旋转轴密封用皮碗胶料及其制备方法，本发明的胶料具有优异的耐高低温，耐油、耐溶剂和耐化学品性能，同时机械性能好。本发明采用如下技术方案:
一种高速旋转轴密封用皮碗胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成:丁腈橡胶30-40、异戊橡胶20-30、三元乙丙橡胶5962 (德国朗盛)20-40、氟硅橡胶10-15、天然橡胶
3-5、快压出炭黑N55020-30、改性白炭黑10-15、玻璃纤维4_6、轻质碳酸钙5_7、滑石粉
4-6、改性树木灰烬4-6、改性铁尾矿渣粉9-11、硫化剂DCP0.5 1、促进剂DTDM 0.5-1、硬脂酸1-2、氧化锌2-4、防焦剂CTP0.2-0.4、2-硫醇基苯骈咪唑1_2、抗氧剂DLTP1-2、防老剂NBC1-2、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2-3、偏苯三酸三辛酯16-18。所述的一种高速旋转轴密封用皮碗胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成:丁腈橡胶35、异戊橡胶25、三元乙丙橡胶5962 (德国朗盛)24、氟硅橡胶12、天然橡胶4、快压出炭黑N550 25、改性白炭黑12、玻璃纤维5、轻质碳酸钙6、滑石粉5、改性树木灰烬5、改性铁尾矿渣粉10、硫化剂DCP 0.7、促进剂DTDM 0.6、硬脂酸2、氧化锌4、防焦剂CTP0.3、
2-硫醇基苯骈咪唑1、抗氧剂DLTP1.5、防老剂NBC 1.5、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2、偏苯三酸三辛酯18。所述的一种高速旋转轴密封用皮碗胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(O改性树木灰烬的制备方法:
将树木灰烬重量1-2%的絹英粉加入到 树木灰烬中混合，在用15-20%盐酸浸泡1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量0.5-1.0%的钛酸酯偶联剂TMC-TTS、l-2%的焦磷酸钠、1-2%脂肪醇聚氧乙烯醚、3-5%三氧化二铝，以1200-1500转/分的速度高速搅拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性树木灰烬；
(2)改性铁尾矿渣粉的制备:
将铁尾矿渣900-1000°C下烧损4-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的氧化钥、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%聚醚改性硅油拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿渣粉；
(3)改性白炭黑的制备:
将白炭黑在400-450°C下烧损2-3小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量4-6%的偶联剂S1-69、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%聚醚改性硅油拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性的白炭黑；
(4)取双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯；
(5)按配方比例将改性树木灰烬、快压出炭黑N550、投入高速混合机里，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，同时偶联剂双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯喷洒到混合填料里，继续搅拌5-6分钟，出料冷却备用，得到混合物料；
(6)将丁腈橡胶、异戊橡胶、三元乙丙橡胶5962(德国朗盛)、氟硅橡胶、天然橡胶、改性铁尾矿渣粉、改性白炭黑，投入密炼机中，在70-75°C的温度下进行塑炼，塑炼14-16分钟后，当温度达到85-95°C，开始排料，排料后停放冷却10-12小时；
(7)按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中，再加入步骤(5)的混合料，混炼2-3分钟后，再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-98°C时，开始排料，排料后停放冷却12-14小时；
(8)将上述混炼料投入开炼机中，再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中，薄通3-4遍即可，开炼机的加工温度彡60°C。有益效果
本发明将丁腈橡胶和其它几种橡胶混炼，提高混炼胶的综合性能，将树木灰烬、白炭黑分别进行改性处理，同时将尾铁矿渣进行改性处理，然后和炭黑混合，再用偶联剂处理，作为补强剂使用，提高了填料在混炼胶中的分散性，提高了填料添加量，降低了原材料成本，所得的混炼胶的耐臭氧性能和耐低温性能，耐热性能大大提高，比丁腈橡胶本身具有更宽的使用温度范围、更好的工艺加工性能、更低的原材料及生产成本，符合国产化零部件的性能要求。
具体实施例方式一种高速旋转轴密封用皮碗胶料的制备，
首先按配方要求称取下列原材料(kg):丁腈橡胶35、异戊橡胶25、三元乙丙橡胶5962(德国朗盛)24、氟硅橡胶12、天然橡胶4、快压出炭黑N550 25、改性白炭黑12、玻璃纤维
5、轻质碳酸钙6、滑石粉5、改性树木灰烬5、改性铁尾矿渣粉10、硫化剂DCP 0.7、促进剂DTDM 0.6、硬脂酸2、氧化锌4、防焦剂CTP0.3、2-硫醇基苯骈咪唑1、抗氧剂DLTP1.5、防老剂NBC 1.5、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2、偏苯三酸三辛酯18。制备方法包括以下步骤:
(O改性树木灰烬的制备方法:
将树木灰烬重量1-2%的絹英粉加入到树木灰烬中混合，在用15-20%盐酸浸泡1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量0.5-1.0%的钛酸酯偶联剂TMC-TTS、l-2%的焦磷酸钠、1-2%脂肪醇聚氧乙烯醚、3-5%三氧化二铝，以1200-1500转/分的速度高速搅拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性树木灰烬；
(2)改性铁尾矿渣粉的制备:
将铁尾矿渣900-1000°C下烧损4-6小时，然后 研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的氧化钥、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%聚醚改性硅油拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿渣粉；
(3)改性白炭黑的制备:
将白炭黑在400-450°C下烧损2-3小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量4-6%的偶联剂S1-69、l-2%的木质素磺酸钠、1-2%聚醚改性硅油拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性的白炭黑；
(4)取双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯；
(5)按配方比例将改性树木灰烬、快压出炭黑N550、投入高速混合机里，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，同时偶联剂双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯喷洒到混合填料里，继续搅拌5-6分钟，出料冷却备用，得到混合物料；
(6)将丁腈橡胶、异戊橡胶、三元乙丙橡胶5962(德国朗盛)、氟硅橡胶、天然橡胶、改性铁尾矿渣粉、改性白炭黑，投入密炼机中，在70-75°C的温度下进行塑炼，塑炼14-16分钟后，当温度达到85-95°C，开始排料，排料后停放冷却10-12小时；
(7)按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中，再加入步骤(5)的混合料，混炼2-3分钟后，再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-98°C时，开始排料，排料后停放冷却12-14小时；
(8)将上述混炼料投入开炼机中，再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中，薄通3-4遍即可，开炼机的加工温度彡600C。实验数据
对本实施例加工出的胶料进行性能试验检测，检测结果如下:
拉伸强度MPa:26，拉断伸长率％:425，撕裂强度KN/m:32，耐3#油100。。浸泡72h后:体积变化率％ 9.5，耐低温性能:在_40°C的环境下放置48h，橡胶未出现裂纹现象。从检测结果可以看出本发明的胶料的耐低温性、耐撕裂性、耐油性能都比较好，可以用作各种密封件材料。
权利要求
1.一种高速旋转轴密封用皮碗胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成:丁腈橡胶30-40、异戊橡胶20-30、三元乙丙橡胶5962 (德国朗盛)20-40、氟硅橡胶10-15、天然橡胶3-5、快压出炭黑N55020-30、改性白炭黑10-15、玻璃纤维4_6、轻质碳酸钙5_7、滑石粉4-6、改性树木 灰烬4-6、改性铁尾矿渣粉9-11、硫化剂DCP0.5 1、促进剂DTDM 0.5-1、硬脂酸1-2、氧化锌2-4、防焦剂CTP0.2-0.4、2-硫醇基苯骈咪唑1_2、抗氧剂DLTP1-2、防老剂NBC1-2、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2-3、偏苯三酸三辛酯16-18。
2.根据权利要求1所述的一种高速旋转轴密封用皮碗胶料，其特征在于，由下列重量份原料制成:丁腈橡胶35、异戊橡胶25、三元乙丙橡胶5962 (德国朗盛)24、氟硅橡胶12、天然橡胶4、快压出炭黑N550 25、改性白炭黑12、玻璃纤维5、轻质碳酸钙6、滑石粉5、改性树木灰烬5、改性铁尾矿渣粉10、硫化剂DCP 0.7、促进剂DTDM 0.6、硬脂酸2、氧化锌4、防焦剂CTP0.3、2-硫醇基苯骈咪唑1、抗氧剂DLTP1.5、防老剂NBC 1.5、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2、偏苯三酸三辛酯18。
3.根据权利要求1或2所述的一种高速旋转轴密封用皮碗胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (O改性树木灰烬的制备方法: 将树木灰烬重量1-2%的絹英粉加入到树木灰烬中混合，在用15-20%盐酸浸泡1-2小时，用水洗至中性，烘干后，加入相当于固体重量0.5-1.0%的钛酸酯偶联剂TMC-TTS、l-2%的焦磷酸钠、1-2%脂肪醇聚氧乙烯醚、3-5%三氧化二铝，以1200-1500转/分的速度高速搅拌，得到分散液，分散液烘干、粉碎成粉末，得到改性树木灰烬； (2)改性铁尾矿渣粉的制备: 将铁尾矿渣900-100(TC下烧损4-6小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量1-2%的氧化钥、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%聚醚改性硅油拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性铁尾矿渣粉； (3)改性白炭黑的制备: 将白炭黑在400-450°C下烧损2-3小时，然后研磨成纳米粉末，再拌入相当于粉体重量4-6%的偶联剂S1-69、1-2%的木质素磺酸钠、1-2%聚醚改性硅油拌搅均匀，烘干，研磨成纳米粉末，得到改性的白炭黑； (4)取双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯； (5)按配方比例将改性树木灰烬、快压出炭黑N550、投入高速混合机里，以1000-1200转/分的速度高速搅拌，同时偶联剂双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯喷洒到混合填料里，继续搅拌5-6分钟，出料冷却备用，得到混合物料； (6)将丁腈橡胶、异戊橡胶、三元乙丙橡胶5962(德国朗盛)、氟硅橡胶、天然橡胶、改性铁尾矿渣粉、改性白炭黑，投入密炼机中，在70-75°C的温度下进行塑炼，塑炼14-16分钟后，当温度达到85-95°C，开始排料，排料后停放冷却10-12小时； (7)按配方比例将上述冷却后的塑炼胶加入到密炼机中，再加入步骤(5)的混合料，混炼2-3分钟后，再加入配方中除硫化剂和促进剂类以外的其它剩余物料混炼10-15分钟后，当温度达到90-98°C时，开始排料，排料后停放冷却12-14小时； (8)将上述混炼料投入开炼机中，再将硫化剂、促进剂类加入混炼胶中，薄通3-4遍即可，开炼机的加工温度≤600C。
全文摘要
本发明公开了一种高速旋转轴密封用皮碗胶料，由下列重量份原料制成丁腈橡胶30-40、异戊橡胶20-30、三元乙丙橡胶5962(德国朗盛)20-40、氟硅橡胶10-15、天然橡胶3-5、快压出炭黑N55020-30、改性白炭黑10-15、玻璃纤维4-6、轻质碳酸钙5-7、滑石粉4-6、改性树木灰烬4-6、改性铁尾矿渣粉9-11、硫化剂DCP0.5～1、促进剂DTDM0.5-1、硬脂酸1-2、氧化锌2-4、防焦剂CTP0.2-0.4、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、抗氧剂DLTP1-2、防老剂NBC1-2、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯2-3、偏苯三酸三辛酯16-18。本发明的橡胶胶料具有优异的耐臭氧性能和耐低温性能,耐热性能，使用温度范围大、工艺环保，可以用此胶料制作作各种密封皮碗。
文档编号C08K7/14GK103102525SQ20121053083
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者夏坤财 申请人:芜湖恒坤汽车部件有限公司