【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及密封材料，尤其涉及一種高性能橡膠密封圈材料及其制備方法。
技術介紹
1、橡膠密封圈是由一個或幾個零件組成的環形罩，固定在軸承的一個套圈或墊圈上，并與另一個套圈或墊圈接觸或形成窄小的迷宮間隙，其作用是防止潤滑油漏出以及外物侵入。目前，橡膠密封圈已廣泛用于內燃機車、汽車、拖拉機、工程機械、機床及各種液壓氣動元件的密封。然而，隨著使用時間的延長以及受所處環境的影響，現有的橡膠密封圈出現磨損、老化、耐介質性能差等問題，容易造成密封失效。這不僅會影響機械工作的效率，還存在一定的安全風險。因此，提供一種耐磨、耐老化、耐介質的高性能橡膠密封圈材料具有十分重要的意義。
技術實現思路
1、基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了一種高性能橡膠密封圈材料及其制備方法，所述密封圈材料密封性好，耐磨、耐老化、耐介質性能高，具有很強的實用性。
2、本專利技術提出的一種高性能橡膠密封圈材料，所述密封圈材料包括如下重量份的原料：氟橡膠100份、甲基乙烯基硅橡膠30-60份、氟硅化碳納米管15-30份、填充劑5-30份、交聯劑2-6份、活化劑0.5-2份、防老劑1-5份、抗氧劑0.1-1份。
3、本專利技術中，以氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠復配作為基礎膠，以氟橡膠耐溶劑、耐油性能好，以甲基乙烯基硅橡膠耐高、低溫性好的特點，輔以氟硅化碳納米管，后者作為補強填充體系進行補強的同時，其所含有的氟、硅基團共同改善了氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠間的相容性，制得了一種具有極好耐磨抗磨、耐介質
4、優選地，所述氟硅化碳納米管是通過下述方法制備得到：將羥基化碳納米管和羧基三硫代碳酸酯進行縮合反應，再加入含氟丙烯酸酯單體、烯基硅烷偶聯劑單體和偶氮二異丁腈引發劑進行聚合反應，即得到所述氟硅化碳納米管。
5、優選地，所述羧基三硫代碳酸酯為2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸，所述含氟丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚酯或(甲基)丙烯酸十三氟辛酯中的至少一種，所述烯基硅烷偶聯劑為3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一種；
6、優選地，所述羥基化碳納米管、含氟丙烯酸酯單體和烯基硅烷偶聯劑的重量比為1:1-1.5:0.1-0.3。
7、本專利技術中，氟硅化碳納米管是通過將羥基化碳納米管和羧基三硫代碳酸酯進行縮合反應后，碳納米管表面接枝上三硫代碳酸酯基團，其可以作為鏈轉移劑，再經可逆加成-斷裂鏈轉移反應將含氟丙烯酸酯單體、烯基硅烷偶聯劑單體進行聚合，如此使得碳納米管表面接枝形成含氟硅的聚合物，即為所述氟硅化碳納米管。
8、本專利技術中，上述氟硅化碳納米管，一方面由于表面接枝有含氟丙烯酸酯和烯基硅烷偶聯劑共聚形成的聚合物，其所具有氟硅基團與氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠具有相似的化學結構，因此能夠對氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠形成良好親和，氟硅化碳納米管作為補強劑也可以均勻分散在氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠復配的橡膠基體中，并與橡膠基體產生良好的纏結，強化了碳納米管的力學改善效果；另一方面，碳納米管還能夠均勻分散材料吸收的熱量，抑制硅橡膠側甲基的氧化和硅羥基的反應，減少材料的力學性能損失。
9、優選地，所述填充劑為n990炭黑、n550炭黑、石墨烯、碳酸鈣、氧化鋅、二氧化鈦或碳化硅中的至少一種。
10、優選地，所述交聯劑為雙叔丁基過氧化二異丙基苯、雙酚af或2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧己烷中的至少一種，所述活化劑為三烯丙基異氰脲酸酯或芐基三苯基氯化磷中的至少一種。
11、優選地，所述防老劑為防老劑4010na、防老劑rd、防老劑445、防老劑mb或防老劑dnp中的至少一種。
12、優選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑245、抗氧劑ao-20或抗氧劑1330中的至少一種。
13、優選地，所述密封圈材料還包括吸酸劑1-3份，所述吸酸劑為氧化鎂或氫氧化鈣中的至少一種。
14、本專利技術還提出一種上述高性能橡膠密封圈材料的制備方法，包括：按重量份將氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠加入開煉機中混煉均勻，再加入氟硅化碳納米管、填充劑、防老劑和抗氧劑，混煉均勻后，加入交聯劑和活化劑，進行第一次硫化和第二次硫化，即得到所述高性能橡膠密封圈材料。
15、優選地，第一次硫化的壓力為10-15mpa，溫度為160-170℃，硫化時間為10-15min；所述第二次硫化的溫度為200-210℃，硫化時間為2-4h。
16、本專利技術所述密封圈材料中，氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠復配使用，其可以獲得較好的密封作用；氟硅化碳納米管能夠均勻分散在橡膠基體中，形成氟橡膠、甲基乙烯基硅橡膠和碳納米管的整體交聯網絡結構，既增加了交聯密度，又改善了碳納米管與氟橡膠與甲基乙烯基硅橡膠的界面相容性，因此使所得密封圈的耐磨、耐老化、耐介質等性能也得到了改善。
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1.一種高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述密封圈材料包括如下重量份的原料：氟橡膠100份、甲基乙烯基硅橡膠30-60份、氟硅化碳納米管15-30份、填充劑5-30份、交聯劑2-6份、活化劑0.5-2份、防老劑1-5份、抗氧劑0.1-1份。
2.根據權利要求1所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述氟硅化碳納米管是通過下述方法制備得到：將羥基化碳納米管和羧基三硫代碳酸酯進行縮合反應，再加入含氟丙烯酸酯單體、烯基硅烷偶聯劑單體和偶氮二異丁腈引發劑進行聚合反應，即得到所述氟硅化碳納米管。
3.根據權利要求2所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述羧基三硫代碳酸酯為2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸，所述含氟丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚酯或(甲基)丙烯酸十三氟辛酯中的至少一種，所述烯基硅烷偶聯劑為3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一種；
4.根據權利要求1-3任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述填充劑為N990炭黑、N550炭黑、石墨烯、碳酸鈣
5.根據權利要求1-4任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述交聯劑為雙叔丁基過氧化二異丙基苯、雙酚AF或2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧己烷中的至少一種，所述活化劑為三烯丙基異氰脲酸酯或芐基三苯基氯化磷中的至少一種。
6.根據權利要求1-5任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述防老劑為防老劑4010NA、防老劑RD、防老劑445、防老劑MB或防老劑DNP中的至少一種。
7.根據權利要求1-6任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑245、抗氧劑AO-20或抗氧劑1330中的至少一種。
8.根據權利要求1-7任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述密封圈材料還包括吸酸劑1-3份，所述吸酸劑為氧化鎂或氫氧化鈣中的至少一種。
9.一種權利要求1-8任一項所述高性能橡膠密封圈材料的制備方法，其特征在于，包括：按重量份將氟橡膠和甲基乙烯基硅橡膠加入開煉機中混煉均勻，再加入氟硅化碳納米管、填充劑、防老劑和抗氧劑，混煉均勻后，加入交聯劑和活化劑，進行第一次硫化和第二次硫化，即得到所述高性能橡膠密封圈材料。
10.根據權利要求9所述高性能橡膠密封圈材料的制備方法，其特征在于，第一次硫化的壓力為10-15MPa，溫度為160-170℃，硫化時間為10-15min；所述第二次硫化的溫度為200-210℃，硫化時間為2-4h。
...【技術特征摘要】
1.一種高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述密封圈材料包括如下重量份的原料：氟橡膠100份、甲基乙烯基硅橡膠30-60份、氟硅化碳納米管15-30份、填充劑5-30份、交聯劑2-6份、活化劑0.5-2份、防老劑1-5份、抗氧劑0.1-1份。
2.根據權利要求1所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述氟硅化碳納米管是通過下述方法制備得到：將羥基化碳納米管和羧基三硫代碳酸酯進行縮合反應，再加入含氟丙烯酸酯單體、烯基硅烷偶聯劑單體和偶氮二異丁腈引發劑進行聚合反應，即得到所述氟硅化碳納米管。
3.根據權利要求2所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述羧基三硫代碳酸酯為2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸，所述含氟丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚酯或(甲基)丙烯酸十三氟辛酯中的至少一種，所述烯基硅烷偶聯劑為3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一種；
4.根據權利要求1-3任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述填充劑為n990炭黑、n550炭黑、石墨烯、碳酸鈣、氧化鋅、二氧化鈦或碳化硅中的至少一種。
5.根據權利要求1-4任一項所述高性能橡膠密封圈材料，其特征在于，所述交聯劑為雙叔丁基過氧化二異丙基苯、雙酚af或2，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣士富，蔣振中，
申請(專利權)人：蚌埠市振中橡塑制品有限公司，
類型：發明
國別省市：
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