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CN111117080A - 一种三元乙丙胶矩形圈的材料及其制备方法 - Google Patents

一种三元乙丙胶矩形圈的材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三元乙丙胶矩形圈的材料，包括以下重量份的原料：改性三元乙丙胶50‑60份、炭黑25‑35份、氯化锌10‑20份、膨润土粉20‑30份、氯醋树脂10‑20份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷2‑4份、纳米二氧化锆6‑10份、金属助剂粉5‑10份、硫化促进剂为DCP 1‑3份、抗氧化剂1682‑5份、硫磺1‑2份。本发明采用改性三元乙丙胶为基体，原料之间的相互协配，可提高材料的抗老化效果，三元乙丙胶改性中加入改良碳纳米管，目的是增强与其他原料之间的相容效果，改良碳纳米管中碳纳米管本身比表面积大。

Description

一种三元乙丙胶矩形圈的材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及矩形圈材料技术领域，具体涉及一种三元乙丙胶矩形圈的材料及其制备方法。
背景技术
矩形密封圈属于异形密封圈，现有矩形密封圈性能单一，制备其的原料单一，不能满足日益增加的对矩形密封圈的多样化的需求。矩形圈作为汽车常用的零部件，在汽车的许多部件中都有使用，例如汽车离合器等。
现有的矩形圈由于老化现象比较严重，因而本企业经过研究采用三元乙丙胶作为基体胶，可解决矩形圈的耐老化性，但发现三元乙丙胶与其他原料之间的相容性不是很好，因而进一步改善，制备性能更完善的矩形圈。
中国专利文献公开号CN109627526A公开了一种耐热防霉矩形圈及其制备方法，该矩形圈的组成成分包括如下重量份数原料：丁苯橡胶30-45份、氯丁橡胶25-35份、天然橡胶5-15份、改性埃洛石5-10份、绢云母3-7份、高岭土1-4份、炭黑2-6份、甲基丙烯酸二丁基锡酯1-4份、聚磷酸铵0.5-2份、硅烷偶联剂0.5-2.5份、防霉剂0.1-0.5份，该文献给出了矩形圈材料采用多种橡胶组合，解决耐热性能，但是长期耐老化效果仍需改善处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三元乙丙胶矩形圈的材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明还提供了一种三元乙丙胶矩形圈的材料，包括以下重量份的原料：
改性三元乙丙胶50-60份、炭黑25-35份、氯化锌10-20份、膨润土粉20-30份、氯醋树脂10-20份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷2-4份、纳米二氧化锆6-10份、金属助剂粉5-10份、硫化促进剂为DCP1-3份、抗氧化剂1682-5份、硫磺1-2份。
优选地，所述三元乙丙胶矩形圈的材料包括以下重量百分比的原料：
改性三元乙丙胶55-60份、炭黑28-35份、氯化锌14-20份、膨润土粉23-27份、氯醋树脂14-18份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷3-4份、纳米二氧化锆8-10份、金属助剂粉7-10份、硫化促进剂为DCP2-3份、抗氧化剂1683-5份、硫磺1.5-2份。
优选地，所述三元乙丙胶矩形圈的材料包括以下重量百分比的原料：
改性三元乙丙胶55份、炭黑30份、氯化锌15份、膨润土粉25份、氯醋树脂15份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷3份、纳米二氧化锆8份、金属助剂粉7.5份、硫化促进剂为DCP2份、抗氧化剂1683.5份、硫磺1.5份。
优选地，所述改性三元乙丙胶的制备方法为：三元乙丙胶先置于改良碳纳米管中进行反应25-35min，反应温度为75-85℃，反应转速为1000-1500r/min，然后再超声分散35-45min，超声功率为100-500W，随后取出，再熔融处理，熔融温度为250-350℃，熔融中加入酚醛树脂、醇酸树脂，随后冷却，再双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100-110℃，得到改性三元乙丙胶。
优选地，所述三元乙丙胶采用日本JSREP35、JSREP33中的一种。
优选地，所述改良碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管先与偶联剂KH560进行蒸馏处理，蒸馏结束，再洗涤，然后送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为1000-1200r/min，球磨中向其中加入二茂铁，球磨结束，得到改良碳纳米管。
优选地，所述金属助剂粉的制备方法为：将氧化铜粉、氧化铝粉按照重量比2:1进行混合，然后送入到煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1000-1200℃，煅烧结束，保温，采用稀土氯化镧溶液进行浇滴，最后洗涤、干燥，得到金属助剂粉。
优选地，所述煅烧炉中进行煅烧还采用20-50MPa的压力进行热压处理。
优选地，所述浇滴的速度为100-200g/min。
本发明还提供了一种制备三元乙丙胶矩形圈的材料的方法，包括以下步骤：将原料依次加入密炼机中混炼中，混炼温度为105-115℃，随后再进行硫化处理，硫化温度180℃，时间5-6min，得到三元乙丙胶矩形圈的材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明采用改性三元乙丙胶为基体，三元乙丙胶采用日本JSREP35、JSREP33中的一种，原料之间的相互协配，可提高材料的抗老化效果，三元乙丙胶改性中加入改良碳纳米管，目的是增强与其他原料之间的相容效果，改良碳纳米管中碳纳米管本身比表面积大，经过偶联化处理后与其他原料相容效果会更好，再经过研磨处理，目的是为了细化碳纳米管，从而使碳纳米管更好的分散到三元乙丙胶中，三元乙丙胶在熔融改性中加入的酚醛树脂、醇酸树脂，能够增强原料间的粘接强度，进而提高了三元乙丙胶本身难相容问题。
(2)金属助剂粉采用氧化铜粉、氧化铝粉进行混配形成，氧化铜粉本身具有很强的耐腐、耐候性能，与氧化铝粉煅烧，氧化铝粉能够增强氧化铜粉在合成材料中的活性，同时煅烧后在高温下浇滴稀土氯化镧溶液，能够使稀土氯化镧溶液渗透到金属复合粉中，从而进一步提高金属助剂在合成材料中的耐候作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，包括以下重量份的原料：
改性三元乙丙胶50份、炭黑25份、氯化锌10份、膨润土粉20份、氯醋树脂10份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷2份、纳米二氧化锆6份、金属助剂粉5份、硫化促进剂为DCP1份、抗氧化剂1682份、硫磺1份。
本实施例的改性三元乙丙胶的制备方法为：三元乙丙胶先置于改良碳纳米管中进行反应25min，反应温度为75℃，反应转速为1000r/min，然后再超声分散35min，超声功率为100W，随后取出，再熔融处理，熔融温度为250℃，熔融中加入酚醛树脂、醇酸树脂，随后冷却，再双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100℃，得到改性三元乙丙胶。
本实施例的三元乙丙胶采用日本JSREP35。
本实施例的改良碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管先与偶联剂KH560进行蒸馏处理，蒸馏结束，再洗涤，然后送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为1000r/min，球磨中向其中加入二茂铁，球磨结束，得到改良碳纳米管。
本实施例的金属助剂粉的制备方法为：将氧化铜粉、氧化铝粉按照重量比2:1进行混合，然后送入到煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧结束，保温，采用稀土氯化镧溶液进行浇滴，最后洗涤、干燥，得到金属助剂粉。
本实施例的煅烧炉中进行煅烧还采用20MPa的压力进行热压处理。
本实施例的浇滴的速度为100g/min。
本实施例的一种制备三元乙丙胶矩形圈的材料的方法，包括以下步骤：将原料依次加入密炼机中混炼中，混炼温度为105℃，随后再进行硫化处理，硫化温度180℃，时间5min，得到三元乙丙胶矩形圈的材料。
实施例2：
本实施例的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，包括以下重量份的原料：
改性三元乙丙胶60份、炭黑35份、氯化锌20份、膨润土粉30份、氯醋树脂20份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷4份、纳米二氧化锆10份、金属助剂粉10份、硫化促进剂为DCP3份、抗氧化剂1685份、硫磺2份。
本实施例的改性三元乙丙胶的制备方法为：三元乙丙胶先置于改良碳纳米管中进行反应35min，反应温度为85℃，反应转速为1500r/min，然后再超声分散45min，超声功率为500W，随后取出，再熔融处理，熔融温度为350℃，熔融中加入酚醛树脂、醇酸树脂，随后冷却，再双螺杆挤出机挤出，挤出温度为110℃，得到改性三元乙丙胶。
本实施例的三元乙丙胶采用日本JSREP35。
本实施例的改良碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管先与偶联剂KH560进行蒸馏处理，蒸馏结束，再洗涤，然后送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为1200r/min，球磨中向其中加入二茂铁，球磨结束，得到改良碳纳米管。
本实施例的金属助剂粉的制备方法为：将氧化铜粉、氧化铝粉按照重量比2:1进行混合，然后送入到煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1200℃，煅烧结束，保温，采用稀土氯化镧溶液进行浇滴，最后洗涤、干燥，得到金属助剂粉。
本实施例的煅烧炉中进行煅烧还采用50MPa的压力进行热压处理。
本实施例的浇滴的速度为200g/min。
本实施例的一种制备三元乙丙胶矩形圈的材料的方法，包括以下步骤：将原料依次加入密炼机中混炼中，混炼温度为115℃，随后再进行硫化处理，硫化温度180℃，时间6min，得到三元乙丙胶矩形圈的材料。
实施例3：
本实施例的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，包括以下重量份的原料：
改性三元乙丙胶55份、炭黑30份、氯化锌15份、膨润土粉25份、氯醋树脂15份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷3份、纳米二氧化锆8份、金属助剂粉7.5份、硫化促进剂为DCP2份、抗氧化剂1683.5份、硫磺1.5份。
本实施例的改性三元乙丙胶的制备方法为：三元乙丙胶先置于改良碳纳米管中进行反应30min，反应温度为80℃，反应转速为1250r/min，然后再超声分散40min，超声功率为300W，随后取出，再熔融处理，熔融温度为300℃，熔融中加入酚醛树脂、醇酸树脂，随后冷却，再双螺杆挤出机挤出，挤出温度为105℃，得到改性三元乙丙胶。
本实施例的三元乙丙胶采用日本JSREP35。
本实施例的改良碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管先与偶联剂KH560进行蒸馏处理，蒸馏结束，再洗涤，然后送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为1500r/min，球磨中向其中加入二茂铁，球磨结束，得到改良碳纳米管。
本实施例的金属助剂粉的制备方法为：将氧化铜粉、氧化铝粉按照重量比2:1进行混合，然后送入到煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1100℃，煅烧结束，保温，采用稀土氯化镧溶液进行浇滴，最后洗涤、干燥，得到金属助剂粉。
本实施例的煅烧炉中进行煅烧还采用35MPa的压力进行热压处理。
本实施例的浇滴的速度为150g/min。
本实施例的一种制备三元乙丙胶矩形圈的材料的方法，包括以下步骤：将原料依次加入密炼机中混炼中，混炼温度为110℃，随后再进行硫化处理，硫化温度180℃，时间5.5min，得到三元乙丙胶矩形圈的材料。
对比例1：
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未加入金属助剂粉。
对比例2：
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是采用市场常规的材料。
将实施例1-3及对比例1-2的材料进行性能测试，测试结果如表1所示
Figure BDA0002341442480000051
表1
从表1可知，本发明实施例3在1000h光老化冲击强度保持率和80h、50℃热老化冲击强度保持率均具有显著的效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
改性三元乙丙胶50-60份、炭黑25-35份、氯化锌10-20份、膨润土粉20-30份、氯醋树脂10-20份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷2-4份、纳米二氧化锆6-10份、金属助剂粉5-10份、硫化促进剂为DCP 1-3份、抗氧化剂1682-5份、硫磺1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述三元乙丙胶矩形圈的材料包括以下重量百分比的原料：
改性三元乙丙胶55-60份、炭黑28-35份、氯化锌14-20份、膨润土粉23-27份、氯醋树脂14-18份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷3-4份、纳米二氧化锆8-10份、金属助剂粉7-10份、硫化促进剂为DCP 2-3份、抗氧化剂1683-5份、硫磺1.5-2份。
3.根据权利要求1所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述三元乙丙胶矩形圈的材料包括以下重量百分比的原料：
改性三元乙丙胶55份、炭黑30份、氯化锌15份、膨润土粉25份、氯醋树脂15份、异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷3份、纳米二氧化锆8份、金属助剂粉7.5份、硫化促进剂为DCP 2份、抗氧化剂1683.5份、硫磺1.5份。
4.根据权利要求1所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述改性三元乙丙胶的制备方法为：三元乙丙胶先置于改良碳纳米管中进行反应25-35min，反应温度为75-85℃，反应转速为1000-1500r/min，然后再超声分散35-45min，超声功率为100-500W，随后取出，再熔融处理，熔融温度为250-350℃，熔融中加入酚醛树脂、醇酸树脂，随后冷却，再双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100-110℃，得到改性三元乙丙胶。
5.根据权利要求4所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述三元乙丙胶采用日本JSREP35、JSREP33中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述改良碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管先与偶联剂KH560进行蒸馏处理，蒸馏结束，再洗涤，然后送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为1000-1200r/min，球磨中向其中加入二茂铁，球磨结束，得到改良碳纳米管。
7.根据权利要求1所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述金属助剂粉的制备方法为：将氧化铜粉、氧化铝粉按照重量比2:1进行混合，然后送入到煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1000-1200℃，煅烧结束，保温，采用稀土氯化镧溶液进行浇滴，最后洗涤、干燥，得到金属助剂粉。
8.根据权利要求7所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述煅烧炉中进行煅烧还采用20-50MPa的压力进行热压处理。
9.根据权利要求7所述的一种三元乙丙胶矩形圈的材料，其特征在于，所述浇滴的速度为100-200g/min。
10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的三元乙丙胶矩形圈的材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料依次加入密炼机中混炼中，混炼温度为105-115℃，随后再进行硫化处理，硫化温度180℃，时间5-6min，得到三元乙丙胶矩形圈的材料。
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