[发明专利]一种汽车油封材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车油封材料及其制备方法，属于油封材料技术领域。

背景技术

在机械设备的旋转运动式密封装置中，极其广泛地应用着油封，用以防止工作介质的泄漏和防止灰尘、水分及空气等侵入工作机体内部。按结构特点，油封乃是唇形密封圈的一种，因种类繁多，且其唇部具有更大的回弹力，而从唇形密封圈中另列一类；油封的密封原理，是基于在油封与轴之间，存在着油封刃口控制的流体动力学油膜，具有流体润滑特性的润滑油膜的存在，油膜的刚度恰好使油膜与空气的接触端，在液体表面张力的作用下。油封的常用材料由一百年前使用的皮革、石棉纤维，到后来应用的合成橡胶，如丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、氯醇橡胶，以及聚四氟乙烯(PTFE)等。选择油封的材料时，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口对旋转轴高速旋转时的追随能力。

目前，现有技术中已有大量汽车油封材料的研究，尤其是涉及聚四氟乙烯，所得材料其耐高温、耐磨性能都有一定的提升，但是效果仍然不够理想，且耐油性能不强，难以满足更高的要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种汽车油封材料及其制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种汽车油封材料，其主要由以下重量份比例的组分所制成：

聚四氟乙烯40份、天然橡胶10-20份、氢化丁腈橡胶40-60份、偶联剂2-8份、芳纶浆粕20-40份、蒙脱土1-9份、十八烷基三甲基氯化铵2-6份、炭黑10-20份、纳米二氧化硅3-7份、石蜡10-20份、硫化剂2-6份。

作为优选，所述的汽车油封材料主要由以下重量份比例的组分所制成：

聚四氟乙烯40份、天然橡胶12-18份、氢化丁腈橡胶45-55份、偶联剂4-6份、芳纶浆粕25-35份、蒙脱土3-7份、十八烷基三甲基氯化铵3-5份、炭黑12-18份、纳米二氧化硅4-6份、石蜡12-18份、硫化剂3-5份。

作为另一种优选，所述的汽车油封材料主要由以下重量份比例的组分所制成：

聚四氟乙烯40份、天然橡胶15份、氢化丁腈橡胶50份、偶联剂5份、芳纶浆粕30份、蒙脱土5份、十八烷基三甲基氯化铵4份、炭黑15份、纳米二氧化硅5份、石蜡15份、硫化剂4份。

作为另一种优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆偶联剂。

作为另一种优选，所述硫化剂为硫磺。

本发明还提供了所述汽车油封材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取芳纶浆粕和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，40-60℃搅拌12-24h，除去丙酮，得初料；

(2)取聚四氟乙烯、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入偶联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，充分混合熔炼，得母胶；

(3)将上述母胶成型，用硫化剂进行硫化处理，即得。

作为优选，所述步骤(2)中混合熔炼的温度为60-80℃。

有益效果：相对于现有技术，本发明所得汽车油封材料及其制备方法，工艺简单，成本低，不仅具有现有技术中油封材料的优势，而且能够显著提升油封材料的耐高温性能和耐油性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1

组方：

聚四氟乙烯40份、天然橡胶10份、氢化丁腈橡胶40份、硅烷偶联剂2份、芳纶浆粕20份、蒙脱土1份、十八烷基三甲基氯化铵2份、炭黑10份、纳米二氧化硅3份、石蜡10份、硫磺2份。

制备方法：

(1)取芳纶浆粕和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，40℃搅拌12h，除去丙酮，得初料；

(2)取聚四氟乙烯、天然橡胶和氢化丁腈橡胶，与上述初料混合，然后加入硅烷偶联剂、炭黑、纳米二氧化硅和石蜡，60℃充分混合熔炼，得母胶；

(3)将上述母胶成型，用硫磺进行硫化处理，即得。

实施例2

组方：

聚四氟乙烯40份、天然橡胶20份、氢化丁腈橡胶60份、钛酸酯偶联剂8份、芳纶浆粕40份、蒙脱土9份、十八烷基三甲基氯化铵6份、炭黑20份、纳米二氧化硅7份、石蜡20份、硫磺6份。

制备方法：

(1)取芳纶浆粕和蒙脱土，加入十八烷基三甲基氯化铵和一定量丙酮，60℃搅拌24h，除去丙酮，得初料；