CN105440379A - 一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶50-70,氟橡胶30-50,聚四氟乙烯10-20,复合填料40-60,微胶囊化红磷10-20,硼酸锌5-15,聚磷酸铵20-30,乙酰柠檬酸三辛酯15-25,乙酰柠檬酸三丁酯15-25,过氧化苯甲酰1-3,二月桂酸二丁基锡0.2-0.4,促进剂D?0.3-0.5,促进剂ZDC?0.1-0.2,Ca/Zn复合稳定剂1-2,双丁基二氯化锡1-2,稀土稳定剂1-2,防老剂MB?0.2-0.4,防老剂445?0.2-0.4,蒙旦蜡2-4;其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料。
背景技术
油封是用来封油的机械元件,它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏。作为油封的材料需要具有很好的密封性、机械性能、耐油性和耐磨性,由于摩擦需要具有良好的耐热性,但是随着工业生产的迅速发展,现有的油封的抗老化性、耐磨性、耐高温性已不能满足人们的使用要求,需要提出一种新的油封,具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,本发明耐热性好,机械性能好,耐腐蚀性好,耐磨性好。
本发明提出的一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶50-70份,氟橡胶30-50份,聚四氟乙烯10-20份,复合填料40-60份,微胶囊化红磷10-20份,硼酸锌5-15份,聚磷酸铵20-30份,乙酰柠檬酸三辛酯15-25份,乙酰柠檬酸三丁酯15-25份,过氧化苯甲酰1-3份,二月桂酸二丁基锡0.2-0.4份,促进剂D0.3-0.5份,促进剂ZDC0.1-0.2份,Ca/Zn复合稳定剂1-2份,双丁基二氯化锡1-2份,稀土稳定剂1-2份,防老剂MB0.2-0.4份,防老剂4450.2-0.4份,蒙旦蜡2-4份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅。
优选地,复合填料中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为2-4:2-3:2-3:4-6。
优选地,复合填料中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为2.5-3.5:2.2-2.8:2.2-2.8:4.5-5.5。
优选地,复合填料中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为3:2.5:2.5:5。
优选地,在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为2-4wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至40-60℃,以200-300r/min的速度保温搅拌30-40h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至200-300目得到改性二硫化钼。
优选地,在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为2-4wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至80-85℃,以100-200r/min的速度保温搅拌20-25h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至200-300目得到改性石墨。
优选地,在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至65-70℃,以200-300r/min的速度搅拌2-4h,加入碳化硅,继续搅拌3-4h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至200-300目得到改性碳化硅。
优选地,在改性二硫化钼的制备过程中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为25-35:2-4。
优选地,在改性石墨的制备过程中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为4-6:30-50。
优选地,在改性碳化硅的制备过程中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为20-25:10-15:0.02-0.05:20-30。
优选地,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶55-65份,氟橡胶35-45份,聚四氟乙烯12-18份,复合填料45-55份,微胶囊化红磷13-17份,硼酸锌8-12份,聚磷酸铵23-27份,乙酰柠檬酸三辛酯17-23份,乙酰柠檬酸三丁酯18-22份,过氧化苯甲酰1.5-2.5份,二月桂酸二丁基锡0.25-0.35份,促进剂D0.35-0.45份,促进剂ZDC0.13-0.17份,Ca/Zn复合稳定剂1.2-1.8份,双丁基二氯化锡1.3-1.7份,稀土稳定剂1.2-1.8份,防老剂MB0.25-0.35份,防老剂4450.25-0.35份,蒙旦蜡2.5-3.5份。
上述在改性二硫化钼的制备过程中、在改性石墨的制备过程中和在改性碳化硅的制备过程中,乙醇的作用是溶解和洗涤,不规定其具体用量,根据具体操作确定其用量。
本发明的制备方法如下:取氢化丁腈橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯,升温至140℃,密炼10min得到橡胶主料;向橡胶主料中加入复合填料,继续密炼30min,加入微胶囊化红磷、硼酸锌、聚磷酸铵、乙酰柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、Ca/Zn复合稳定剂、双丁基二氯化锡、稀土稳定剂、防老剂MB、防老剂445、蒙旦蜡,升温至160℃,密炼20min,加入过氧化苯甲酰、二月桂酸二丁基锡、促进剂D、促进剂ZDC混匀,升温至170℃,硫化8min得到油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料。
本发明选用的氢化丁腈橡胶具有良好的耐油性、耐化学腐蚀性、耐磨性、耐热性,氟橡胶具有优异的耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性、耐磨性,聚四氟乙烯具有优异的耐热性、耐腐蚀性、摩擦系数极地,三者相互配合可以大大本发明的耐高温性、耐腐蚀性和耐磨性;乙烯基三甲氧基硅烷分别与二硫化钼、石墨可以发生化学键合,大大增加二硫化钼和石墨在橡胶主料中的分散性,橡胶主料可以进入二硫化钼和石墨的片层中,从而大大增加本发明的耐磨性和机械性能,进而增加本发明的耐腐蚀性;丙烯酸与丙烯腈缩合后,丙烯酸中的-COOH与碳化硅表面的硅羟基发生化学键合,一方面避免了碳化硅的团聚,另一方面由于引入-CN,大大增加了改性碳化硅与橡胶主料的相容性,使改性碳化硅均匀分散在橡胶主料中,并使改性碳化硅中的聚丙烯腈与橡胶相互穿插,形成复杂的网络,大大增加了本发明的耐磨性和机械性能,从而进一步增加本发明的耐腐蚀性;改性二硫化钼、改性石墨可以促进气相二氧化硅在橡胶主料中均匀分散,气相二氧化硅中的硅羟基可以和氢化丁腈橡胶、改性碳化硅中-CN发生化学键合,进一步形成交联网络,从而进一步增加本发明的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性;另外气相二氧化硅具有耐高温性,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅配合组成的复合填料可以大大降低本发明的摩擦阻力,从而大大增加本发明的耐磨性和耐高温性;微胶囊化红磷、硼酸锌、聚磷酸铵为阻燃剂;乙酰柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯为增塑剂,进一步增加本发明的机械性能,从而增加本发明的耐腐蚀性;Ca/Zn复合稳定剂、双丁基二氯化锡、稀土稳定剂、防老剂MB、防老剂445相互配合,可以大大增加本发明的耐腐蚀性、抗老化性和热稳定性;蒙旦蜡为润滑剂,与改性二硫化钼、改性石墨相互协调,促进各物质均匀分散;过氧化苯甲酰、二月桂酸二丁基锡、促进剂D、促进剂ZDC促进橡胶形成交联网络,剩余各物质均匀分散在交联网络中,各物质相互配合,从而大大增加本发明的机械性能、耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶50份,氟橡胶50份,聚四氟乙烯10份,复合填料60份,微胶囊化红磷10份,硼酸锌15份,聚磷酸铵20份,乙酰柠檬酸三辛酯25份,乙酰柠檬酸三丁酯15份,过氧化苯甲酰3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,促进剂D0.5份,促进剂ZDC0.1份,Ca/Zn复合稳定剂2份,双丁基二氯化锡1份,稀土稳定剂2份,防老剂MB0.2份,防老剂4450.4份,蒙旦蜡2份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅,其中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为4:2:3:4;
在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为4wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至40℃,以300r/min的速度保温搅拌30h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至300目得到改性二硫化钼,其中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为25:4;
在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为2wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至85℃,以100r/min的速度保温搅拌25h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至200目得到改性石墨,其中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为6:30;
在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至70℃,以200r/min的速度搅拌4h,加入碳化硅,继续搅拌3h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至300目得到改性碳化硅,其中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为20:15:0.02:30。
实施例2
一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶70份,氟橡胶30份,聚四氟乙烯20份,复合填料40份,微胶囊化红磷20份,硼酸锌5份,聚磷酸铵30份,乙酰柠檬酸三辛酯15份,乙酰柠檬酸三丁酯25份,过氧化苯甲酰1份,二月桂酸二丁基锡0.4份,促进剂D0.3份,促进剂ZDC0.2份,Ca/Zn复合稳定剂1份,双丁基二氯化锡2份,稀土稳定剂1份,防老剂MB0.4份,防老剂4450.2份,蒙旦蜡4份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅,其中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为2:3:2:6;
在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为2wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至60℃,以200r/min的速度保温搅拌40h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至200目得到改性二硫化钼,其中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为35:2;
在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为4wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至80℃,以200r/min的速度保温搅拌20h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至300目得到改性石墨,其中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为4:50;
在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至65℃,以300r/min的速度搅拌2h,加入碳化硅,继续搅拌4h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至200目得到改性碳化硅,其中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为25:10:0.05:20。
实施例3
一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶55份,氟橡胶45份,聚四氟乙烯12份,复合填料55份,微胶囊化红磷13份,硼酸锌12份,聚磷酸铵23份,乙酰柠檬酸三辛酯23份,乙酰柠檬酸三丁酯18份,过氧化苯甲酰2.5份,二月桂酸二丁基锡0.25份,促进剂D0.45份,促进剂ZDC0.13份,Ca/Zn复合稳定剂1.8份,双丁基二氯化锡1.3份,稀土稳定剂1.8份,防老剂MB0.25份,防老剂4450.35份,蒙旦蜡2.5份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅,其中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为3.5:2.2:2.8:4.5;
在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为3.5wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至45℃,以280r/min的速度保温搅拌33h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至270目得到改性二硫化钼,其中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为27:3.5;
在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为2.5wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至83℃,以130r/min的速度保温搅拌24h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至230目得到改性石墨,其中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为5.5:35;
在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至68℃,以220r/min的速度搅拌3.5h,加入碳化硅,继续搅拌3.2h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至270目得到改性碳化硅,其中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为21:13:0.03:27。
实施例4
一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶65份,氟橡胶35份,聚四氟乙烯18份,复合填料45份,微胶囊化红磷17份,硼酸锌8份,聚磷酸铵27份,乙酰柠檬酸三辛酯17份,乙酰柠檬酸三丁酯22份,过氧化苯甲酰1.5份,二月桂酸二丁基锡0.35份,促进剂D0.35份,促进剂ZDC0.17份,Ca/Zn复合稳定剂1.2份,双丁基二氯化锡1.7份,稀土稳定剂1.2份,防老剂MB0.35份,防老剂4450.25份,蒙旦蜡3.5份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅,其中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为2.5:2.8:2.2:5.5;
在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为2.5wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至55℃,以220r/min的速度保温搅拌37h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至230目得到改性二硫化钼,其中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为33:2.5;
在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为3.5wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至81℃,以170r/min的速度保温搅拌22h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至270目得到改性石墨,其中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为4.5:45;
在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至66℃,以280r/min的速度搅拌2.5h,加入碳化硅,继续搅拌3.8h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至230目得到改性碳化硅,其中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为23:11:0.04:23。
实施例5
一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶60份,氟橡胶40份,聚四氟乙烯15份,复合填料50份,微胶囊化红磷15份,硼酸锌10份,聚磷酸铵25份,乙酰柠檬酸三辛酯20份,乙酰柠檬酸三丁酯20份,过氧化苯甲酰2份,二月桂酸二丁基锡0.3份,促进剂D0.4份,促进剂ZDC0.15份,Ca/Zn复合稳定剂1.5份,双丁基二氯化锡1.5份,稀土稳定剂1.5份,防老剂MB0.3份,防老剂4450.3份,蒙旦蜡3份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅,其中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为3:2.5:2.5:5;
在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为3wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至50℃,以250r/min的速度保温搅拌35h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至250目得到改性二硫化钼,其中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为30:3;
在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为3wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至82℃,以150r/min的速度保温搅拌23h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至250目得到改性石墨,其中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为5:40;
在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至67℃,以250r/min的速度搅拌3h,加入碳化硅,继续搅拌3.5h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至250目得到改性碳化硅,其中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为22:12:0.035:25。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,其原料按重量份包括:氢化丁腈橡胶50-70份,氟橡胶30-50份,聚四氟乙烯10-20份,复合填料40-60份,微胶囊化红磷10-20份,硼酸锌5-15份,聚磷酸铵20-30份,乙酰柠檬酸三辛酯15-25份,乙酰柠檬酸三丁酯15-25份,过氧化苯甲酰1-3份,二月桂酸二丁基锡0.2-0.4份,促进剂D0.3-0.5份,促进剂ZDC0.1-0.2份,Ca/Zn复合稳定剂1-2份,双丁基二氯化锡1-2份,稀土稳定剂1-2份,防老剂MB0.2-0.4份,防老剂4450.2-0.4份,蒙旦蜡2-4份;
其中,复合填料的原料包括:气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅。
2.根据权利要求1所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,复合填料中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为2-4:2-3:2-3:4-6。
3.根据权利要求1或2所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,复合填料中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为2.5-3.5:2.2-2.8:2.2-2.8:4.5-5.5。
4.根据权利要求1-3任一项所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,复合填料中,气相二氧化硅、改性二硫化钼、改性石墨、改性碳化硅的重量比为3:2.5:2.5:5。
5.根据权利要求1-4任一项所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,在改性二硫化钼的制备过程中,将二硫化钼加入质量分数为2-4wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至40-60℃,以200-300r/min的速度保温搅拌30-40h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至200-300目得到改性二硫化钼。
6.根据权利要求1-5任一项所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,在改性石墨的制备过程中,将石墨加入质量分数为2-4wt%乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,超声分散均匀,升温至80-85℃,以100-200r/min的速度保温搅拌20-25h,过滤,乙醇洗涤,干燥,粉碎至200-300目得到改性石墨。
7.根据权利要求1-6任一项所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,在改性碳化硅的制备过程中,将丙烯酸加入乙醇中混匀,通入氮气,依次加入丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯混匀,升温至65-70℃,以200-300r/min的速度搅拌2-4h,加入碳化硅,继续搅拌3-4h,过滤,乙醇洗涤,真空干燥,粉碎至200-300目得到改性碳化硅。
8.根据权利要求5所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,在改性二硫化钼的制备过程中,二硫化钼与乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为25-35:2-4。
9.根据权利要求6所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,在改性石墨的制备过程中,乙烯基三甲氧基硅烷和石墨的重量比为4-6:30-50。
10.根据权利要求7所述油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料,其特征在于,在改性碳化硅的制备过程中,丙烯酸、丙烯腈、偶氮二异丁酸二甲酯、碳化硅的重量比为20-25:10-15:0.02-0.05:20-30。
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CN201510955762.1A CN105440379A (zh) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | 一种油封用耐高温耐磨蚀橡胶材料 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109369990A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-22 | 江苏伊顿航天材料股份有限公司 | 一种耐高温密封件及其制备方法 |
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CN104231495A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-24 | 青岛承天伟业机械制造有限公司 | 一种热塑性密封橡胶材料 |
CN104804270A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-07-29 | 柳州玲通科技有限责任公司 | 一种耐油密封胶及其制备方法 |
CN104962017A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-10-07 | 嘉科(安徽)密封技术有限公司 | 一种用于高温油封的氟橡胶及其制备方法 |
-
2015
- 2015-12-16 CN CN201510955762.1A patent/CN105440379A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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