[发明专利]一种耐高温耐油硅橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种耐高温耐油硅橡胶材料及其制备方法。

背景技术

发动机是汽车的“心脏”核心组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的使用性能、寿命和人身安全等。近年来，随着中国汽车工业的发展，使用涡轮增压技术的发动机越来越多。涡轮增压是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压缩由干净空气管输送的空气，使之增压后送入气缸，参与燃烧。当发动机转速增快，废气的排出速度与涡轮转速也同步增快，进入气缸的空气压力就越大，填充量越多，与其混合的燃料燃烧就越充分，利用率也越高。安装了涡轮增压系统发动机比没有安装增压系统的发动机要增加40％左右的功率。这就进一步利用了燃油产生的能量，优化了能耗。但是当空气被高比例压缩后会产生很高的热量，导致空气膨胀密度降低，同时也会使发动机温度过高造成损坏，为了得到更高的容积效率，需要在注入气缸之前对高温空气进行冷却，这就需要加装一个散热器，原理类似于水箱散热器，将高温高压空气分散到许多细小的管道里，而管道外有常温空气高速流过，从而达到降温目的。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间，所以又称作中间冷却器，简称中冷器。中冷器是涡轮增压系统的重要组成部件，而其中起密封作用的橡胶密封圈是关键零部件。

空气在增压的过程中会产生高温，发动机工作温度最高能达到600℃，与之连接的中冷器密封圈工作温度也要达到220℃，短期甚至需要耐300℃高温，尾气再循环系统的应用，又导致空气中混有燃油、机油等油气，传统的硅橡胶材料已不能满足耐高温、耐油要求，氟橡胶可以满足耐高温、耐油要求，但低温性能无法满足，氟硅橡胶耐高低温、耐油综合性能好，但成本高。中冷器密封圈工作温度高，工作环境复杂，所选材料必须同时具有耐高低温，耐燃油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质的性能。所以研发出具有良好加工性能同时具有耐高低温，耐燃油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质且成本低的橡胶材料非常的必要。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温耐油硅橡胶材料及其制备方法，具有长时间耐高低温性能，可以有效抵抗燃料油、发动机油、酸等油气混合介质对橡胶的腐蚀，密封可靠，使用长久。

本发明提出的一种耐高温耐油硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶40～60份，氟硅橡胶1～15份，偏氟醚橡胶1～10份，二氧化硅5～25份，纳米无机填料1～10份，硅油1～3份，增塑剂0.8～3份，硫化剂0.6～2.4份，耐高温增效剂1～5份，内脱模剂0.3～1.5份。

优选地，硅橡胶为甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或两种以上组合物。

硅橡胶与氟硅橡胶、偏氟醚橡胶共混，以适应耐高低温，耐燃油、耐发动机油、耐酸等油气混合介质的性能要求，同时满足成本要求。

优选地，纳米无机填料为纳米硅藻土、纳米硅酸钙、纳米高岭土中的一种或两种以上组合物，能对橡胶有良好的亲合性和高度的分散性，从而提高制品的力学强度。

优选地，硅油为苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油和羟基含氢硅油中的一种或两种以上组合物。

优选地，增塑剂为三氟丙基甲基聚硅氧烷和聚全氟异丙醚油按重量比为0.5～1.5：0.3～1.5混合得到，有效改善了硅橡胶、氟硅橡胶和偏氟醚橡胶共混胶料的分散性和相容性。

优选地，硫化剂由2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和三烯丙基异氰脲酸酯按重量比为0.5～1.5：0.1～0.9组成。

优选地，耐高温增效剂由氧化铁、氧化铈、可溶性聚金属有机硅氧烷中的一种或两种以上，与气相纳米氧化钛组成；可以使特种硅橡胶耐热温度提高到300℃工作温度。

优选地，内脱模剂为高级脂肪酸及其金属盐。

优选地，内脱模剂为硬脂酸和硬脂酸锌。

本发明还提出上述耐高温耐油硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：