本發明專利技術涉及一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料及其制備方法，首先，在常溫下將分散法聚四氟乙烯樹脂粉(DFRP)、尼龍短纖維和滑石粉加入萬能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉刀片使分散法聚四氟乙烯樹脂粉和滑石粉混合并預分散在尼龍短纖維(絨毛)中，制成DFRP預分散混合料；然后在開煉機上將三元乙丙橡膠、溴化丁基橡膠、DFRP預分散混合料、補強填充劑、軟化劑、硫化活性劑、硫化劑及助硫化劑混煉成混煉膠，最后將混煉膠在170℃下進行硫化，得到產品。與現有技術相比，本發明專利技術材料具有良好的耐二甲醚汽車燃料性能和力學性能，且制備方法簡便、成本低、加工工藝性能良好、易進行工業化生產。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種橡膠密封材料的制備方法，特別是。
技術介紹
二甲醚(DME)是一種分子結構最簡單的醚類有機化合物，其分子中只有C-H和C-O鍵，氧含量為整個分量的34.8%，所以能夠充分燃燒、不析碳、無殘液。另外，其熱值高、十六烷值比柴油低、燃燒噪音低，且來源廣泛，可以從煤、天然氣、煤層氣、生物質等原料大量制取。因而，作為一種理想的汽車用清潔燃料引起了世界各國研究者的極大關注，尤其是歐美、日韓等發達地區和國家十分看好二甲醚燃料汽車的前景，紛紛開展二甲醚燃料發動機與汽車的研發工作。我國在二甲醚燃料汽車發動機的研究方面幾乎與國際同步，上海交通大學自1997年就承擔了我國首項有關二甲醚燃料發動機的國家項目“新型低排污二甲醚燃料噴霧特性和燃燒機理的研究”。經過十多年的深入研究，在本領域取得了長足的進步和顯著的成果。由于DME是一種 極性、滲透性和揮發性較強的低分子量醚類有機化合物，可溶解或溶脹某些聚合物材料，使其力學性能下降，尤其是對傳統的石油系燃料油汽車燃料系統所用的氟橡膠、丁腈橡膠以及丙烯酸酯等橡膠密封材料的性能影響更甚。另外，作為汽車用二甲醚燃料還要給其中添加一些其他非極性的成分，如:潤滑、抗爆添加劑等。所以，汽車用二甲醚燃料應該是以極性有機化合物二甲醚為主又含有非極性化學添加劑的復雜混合體系，這就要求橡膠密封制品的材料對于這一特殊介質具有良好的耐溶脹、抗滲透和抗壓縮永久變形等性能。正因為如此，導致人們在二甲醚汽車燃料系統密封制品材料的研究方面一直沒有一個圓滿而理想的結果。到目前為止似乎人們還沒有充分的把握和信心將全氟醚橡膠材料之外的其他種類橡膠材料用于發動機的橡膠配件，尤其是二甲醚汽車燃料系統的橡膠S封制品。全氟醚橡膠是由全氟甲基乙烯基醚、四氟乙烯與全氟烯丙基醚三元共聚得到的一類彈性體。在耐化學藥品性能方面，一般氟化橡膠無法適用的醚類、胺基化合物、酮類、氧化劑、有機溶劑、燃料、酸、堿等環境中，全氟醚橡膠都能顯示出其卓越的穩定性，幾乎對所有化學品都具有優異的耐受性。然而全氟醚橡膠除價格十分昂貴之外，其化學結構特性決定了該橡膠材料的耐低溫性能差，特別是加工工藝性能差，作為工業化用途來使用有很大的局限性。所以，時至今日人們還是一如既往地開展著這方面的研究工作。文獻中也有不少的報道，例如:Sorenson[Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,2001,123(7) =652-658]認為三元乙丙橡膠(EPDM)和全氟醚橡膠可以耐受二甲醚的侵蝕；Hashimoto 等[The Society of Rubberlndustry, 2005, 78 (3):111-118]則認為 EPDM 完全不能使用，丁基橡膠(IlR)對DME的耐受性能最好，丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠(SIR)勉強可以使用；李根寶等人[西安交通大學學報，2005，39 (3) =317-320]也對多種橡膠材料進行了耐二甲醚燃料的性能對比試驗，結果又認為氟硅橡膠材料性能較為理想；吳寧等人[上海交通大學學報，2006，40 (8) =1257-1260]對10種橡膠材料制備的橡膠密封件進行了耐二甲醚燃料對比試驗，認為用EPDM材料制備的橡膠密封件耐溶脹性能較好；欒立群[煤氣與熱力，2012，6(32):14-16]的研究結果表明乙丙橡膠和聚四氟乙烯在液相二甲醚燃料中抗溶脹性較好。上述文獻所報道的研究基本都是建立在對聚合物基體材料對比試驗基礎上的探索性工作，沒有涉及到橡膠配方和加工工藝的深入研究，所以，其結果沒有一個統一的認識，并且對于研制和開發具有工業化應用價值的耐二甲醚汽車燃料橡膠密封制品具有一定的局限性。因此，通過開展橡膠配合體系和加工工藝技術研究，充分利用不同聚合物在二甲醚汽車燃料中的性能優勢，采用特殊的配方和工藝技術將耐二甲醚溶脹性良好的三元乙丙橡膠和抗滲透性優異的丁基橡膠以及耐溶脹、抗滲透和補強性良好的分散法聚四氟乙烯樹脂有機地結合起來，這將是一種研制耐二甲醚汽車燃料密封制品用橡膠材料的有效方法。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現:一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，該材料的原料包括以下質量份的組分:DFRP預分散混合料8~20份，生膠100 ~130 份，軟化劑O~20份，補強填充劑40~70份，·硫化活性劑3~6份，助硫化劑1.0~2.0份，硫化劑2.0~4.0份。所述的DFRP預分散混合料由分散法聚四氟乙烯樹脂粉50份，滑石粉10份，尼龍短纖維40份混合而成。所述的分散法聚四氟乙烯樹脂粉平均粒徑為400~500 μ m,體積密度為500g/l。所述的生膠為高乙烯含量充油三元乙丙橡膠與溴化丁基橡膠并用，在保持生膠總用量為100~130份的前提下，三元乙丙橡膠用量為80~115份，溴化丁基橡膠用量為10~40 ;其中，高乙烯含量充油三元乙丙橡膠的生膠門尼粘度為ML1+412re=30~50，乙烯含量為65~70%，充30份石蠟油；溴化丁基橡膠的生膠門尼粘度ML1+412re= 27~36，溴含量為 1.8 ~2.0%。所述的硫化活性劑為質量比為5:1的氧化鋅和硬脂酸的混合物。所述的補強填充劑為快壓出炭黑。所述的軟化劑為石蠟油。所述的硫化劑為過氧化二異丙苯。所述的助硫化劑為N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺。一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，以下原料均以質量份表示:(1)將50份的分散法聚四氟乙烯樹脂粉和10份的滑石粉以及40份尼龍短纖維加入到萬能粉碎機里，在常溫下高速混合處理30~60秒，通過固定刀片和高速旋轉刀片使分散法聚四氟乙烯樹脂粉(DFRP)和滑石粉混合并預分散在尼龍短纖維中，制成DFRP預分散混合料；(2)然后在常溫下用開煉機將100~130份生膠，8~20份DFRP預分散混合料，O~20份軟化劑，40~70份補強填充劑，3~6份硫化活性劑，1.0~2.0份助硫化劑和2.0~4.0份的硫化劑加入其中進行混煉，并充分薄通5~7次，下片停放24小時；再將混煉膠充分返煉后用平板硫化機對混煉膠進行硫化，試片硫化溫度170C，硫化時間為10~20分鐘，硫化壓力為10~20MPa，即可得到一種用于制造耐二甲醚汽車燃料密封件的橡膠材料。本專利技術的目的是利用橡膠加工工業化生產的方法來制備耐二甲醚汽車燃料橡膠密封材料，從而研發出一種適合制造二甲醚汽車燃料系統密封制品的橡膠材料。該方法首先將分散法聚四氟乙烯樹脂粉(DFRP)、尼龍短纖維和滑石粉加入萬能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉刀片使分散法聚四氟乙烯樹脂粉和滑石粉混合并預分散在尼龍短纖維(絨毛)中，制成DFRP預分散混合料，然后在開煉機上將三元乙丙橡膠、溴化丁基橡膠、DFRP預分散混合料、補強填充劑、軟化劑、硫化活性劑、硫化劑及助硫化劑等混煉成混煉膠，最后將混煉膠熱壓硫化，從而得到一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料。與現有技術相比，本專利技術在制備耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料時，先在常溫下將分散法聚四氟乙烯樹脂粉(DFRP)、尼龍短纖維和滑石粉加入萬能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉刀本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，該材料的原料包括以下質量份的組分：DFRP預分散混合料8～20份，生膠100～130份，軟化劑0～20份，補強填充劑40～70份，硫化活性劑3～6份，助硫化劑1.0～2.0份，硫化劑2.0～4.0份。
【技術特征摘要】
1.一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，該材料的原料包括以下質量份的組分: DFRP預分散混合料8~20份， 生膠100~130份， 軟化劑O~20份， 補強填充劑40~70份， 硫化活性劑3~6份， 助硫化劑1.0~2.0份， 硫化劑2.0~4.0份。2.根據權利要求1所述的一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，所述的DFRP預分散混合料由分散法聚四氟乙烯樹脂粉50份，滑石粉10份，尼龍短纖維40份混合而成。3.根據權利要求2所述的一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，所述的分散法聚四氟乙烯樹脂粉平均粒徑為400~500 μ m,體積密度為500g/l。4.根據權利要求1所述的一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，所述的生膠為高乙烯含量充油三元乙丙橡膠與溴化丁基橡膠并用，在保持生膠總用量為100~130份的前提下，三元乙丙橡膠用量為80~115份，溴化丁基橡膠用量為10~40 ;其中，高乙烯含量充油三元乙丙橡膠的·生膠門尼粘度為ML1+412re=30~50，乙烯含量為65~70%，充30份石蠟油；溴化丁基橡膠的生膠門尼粘度ML1+412re 2736，溴含量為1.8~2.0%。5.根據權利要求1所述的一種耐二甲醚汽車燃料的橡膠密封材料，其特征在于，所述的硫化活性劑為質量比為5:1的氧化鋅和硬脂酸的混合物。6.根據權利要求1所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任文壇，張武高，黃震，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。