[发明专利]一种宽温域高速流体动力油封

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶件生产领域，具体涉及一种宽温域高速流体动力油封，以及该油封的制造方法。

背景技术

聚合物密封件作为机械基础件的一个重要部件，是各类机械主机性能、质量、安全性、可靠性等的重要保证。无论是交通(汽车、火车)、工程机械、矿山机械、环保机械等行业，还是航空、航天等重大领域，均离不开橡胶密封件，并且具有不可替代性。

油封由于使用条件苛刻，决定了对橡胶材料要求苛刻。目前使用的油封材料，除普通场合采用丁腈橡胶外，氟聚合物、丙烯酸聚合物、硅聚合物、氟硅聚合物、氢化丁腈聚合物、聚四氟乙烯等特种材料被广泛采用。

传统的聚合物弹性密封材料丁腈聚合物(NBR)、丙烯酸酯聚合物(ACM)、氟聚合物(FPM)，由于其所承受的线速度，无法满足高温、高速、高耐磨的实际使用工况，由此对密封基础材料提出了更高的技术要求。解决材料技术性能的途径是降低摩擦系数和摩擦温升，提高材料的使用线速度和耐温性能，使材料具有耐磨、耐高温、耐高油、耐老化等物化性能。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提供了一种宽温域高速流体动力油封。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种宽温域高速流体动力油封，所述原料组分及重量份如下：

油封基材100

增强纤维5～35

纳米填料3～20

所述油封基材为氢化丁腈聚合物、聚四氟乙烯、苯乙烯系共聚物中的一种或数种，且相对比例任意。

所述苯乙烯系共聚物为苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物。

所述增强纤维包括无机纤维和/或有机纤维，且相对比例任意。

所述无机纤维为碳纤维。

所述有机纤维为芳纶。

所述纳米填料为阴离子聚合尼龙纳米复合材料、纳米层状硅酸盐、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝中的一种或数种，且对比例任意。

所述油封为互穿聚合物网络结构。

本发明的有益效果为：以油封基材为基础，辅以增强纤维和纳米填料制成的，具有互穿聚合物网络结构的宽温域高速流体动力油封，由于采用普通基材代替价格高昂的氟聚合物，以及工艺宽容度差的丙烯酸酯胶，有效地降低了生产成本；在精简原料的前提下，通过配料、塑炼、混炼、硫化、后加工等工序完成油封的制造，简化了生产工艺流程，提高了生产效率；制成的油封具有适当的油膨胀性，密封效果良好，所形成的互穿网络结构(IPN)，提高了制成品对高转速、高低温、耐油工况的适应性和使用的可靠性，其耐温等级在一35℃～+200℃，瞬时温度可达300℃；密封部流体线速度达20米/秒，因此本发明的油封产品具有良好产品优势和性价比。

具体实施方式

以上原料均可自市场采购。

其中：油封基材，作为油封制造的基本原料，其选择必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。本发明采用的是氢化丁腈聚合物、聚四氟乙烯、苯乙烯系共聚物中的一种或数种，且相对比例任意。其中苯乙烯系共聚物选择的对象是苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物。

增强纤维，是指与树脂(聚合物)复合后能提高聚合物力学强度与制品尺寸稳定性、降低收缩率或减少热变形的纤维状物质。本发明中建议采用无机纤维和/或有机纤维，如碳纤维、芳纶。

纳米填料本发明中的使用目的，是为实现橡胶的特种用途或功能而提供的增韧补强或提高性能的作用。其中，阴离子聚合尼龙纳米复合材料，为我国授权专利保护产品(专利号为：02138152.6)。

按照上述实施例提供的原料配方进行油封制造的方法为：

1、配料：按各实施例中的配方要求准确称量。

2、塑炼：采用塑炼机，通过破胶、一段塑炼、停放冷却、合炼、二段塑炼、三段塑炼、包辊取样、分车堆放等工序完成塑炼作业；

3、混炼：采用混炼机，通过包辊、混炼、打三角包、横色、出片取样、胶片冷却等工序完成混炼作业；

4、硫化：采用硫化机，通过将模腔置骨架、填料、开机开压、打压排气、硫化出模等工序完成硫化作业；

5、后加工：采用切口机或撕边方法实现修边、修整等后加工作业；

6、再经检验，包装，入库。