【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种高回弹性耐磨密封材料及其制备方法应用。
技术介绍
1、随着工业的快速发展，各种机械设备的运行条件越来越苛刻。在许多工业领域，如汽车制造、航空航天、石油化工等，密封材料需要承受高温、高压、高速摩擦以及各种化学物质的侵蚀。在这些恶劣的环境下，传统的密封材料往往难以满足要求，容易出现磨损、老化、泄漏等问题，从而影响设备的正常运行和使用寿命。例如，在汽车发动机中，密封材料需要在高温、高压的环境下工作，同时还要承受活塞的高速往复运动和摩擦。如果密封材料的回弹性和耐磨性不足，就会导致密封性能下降，引起机油泄漏，从而影响发动机的性能和可靠性。在航空航天领域，密封材料需要在极端的温度和压力条件下保持良好的密封性能，同时还要具备轻质、高强、高回弹性和耐磨性等特点，以满足飞行器的高性能要求。
2、现有技术中，通过在高分子材料中添加纳米颗粒、纤维等增强材料，能够提高材料的回弹性、耐磨性和强度等性能。但还存在以下不足：
3、（1）回弹性与耐磨性难以兼顾：在某些材料体系中，提高回弹性的改性或添加物会对耐磨性产生不利影响，反之亦然。例如，为了增加材料的回弹性而添加的某些弹性体，会使材料在摩擦过程中更容易发生变形或磨损，导致耐磨性下降；而专注于提高耐磨性的处理，比如增加材料的硬度或添加耐磨颗粒，就会降低材料的回弹性。
4、（2）环境适应性有限：在高温环境下，许多密封材料会出现性能下降的情况，如回弹性降低、硬度变化、尺寸不稳定等。例如，一些橡胶密封材料在高温下容易软化、变形，失去密封性能
5、（3）长期使用性能不稳定：密封材料在长期受到压缩应力的作用下，会产生压缩永久变形，导致回弹性下降，影响密封性能。
6、（4）疲劳老化：在反复的摩擦、拉伸、压缩等作用下，密封材料会逐渐出现疲劳老化现象，表现为材料的强度降低、回弹性下降、耐磨性变差等。
7、综上问题，我们需要不断加强对密封材料的研究和开发，同时提高其高回弹性和耐磨性，达到长久使用要求的密封效果。
技术实现思路
1、针对现有密封材料存在的回弹性和耐磨性难以综合提高，长期使用性能不稳定，易疲劳老化的问题。本专利技术提供一种高回弹性耐磨密封材料及其制备方法应用，原料包括复合橡胶、改性热塑性弹性体、膨胀微球、马来酸酐接枝聚乙烯、复合耐磨填料、纤维增强剂、硫化剂、促进剂、防老剂等；各成分按一定比例配合使用，经特殊制备方法，制备得到的密封材料能够综合提高回弹性和耐磨性，长期使用性能稳定，不容易疲劳老化。其具体技术方案如下：
2、一种高回弹性耐磨密封材料，密封材料包括以下质量份数的原料：复合橡胶60份～70份、改性热塑性弹性体10份～15份、膨胀微球1份～3份、马来酸酐接枝聚乙烯2份～5份、复合耐磨填料10份～20份、纤维增强剂5份～10份、硫化剂1份～3份、促进剂0.5份～1份、防老剂0.5份～2份。
3、上述密封材料中，所述复合橡胶的制备方法包括如下步骤：按质量比，丁腈橡胶:硅橡胶:pvm-ma共聚物乙酯钠=（6～8）:（2～4）:（0.02～0.05），将丁腈橡胶、硅橡胶和pvm-ma共聚物乙酯钠在80℃～120℃进行混炼得到复合橡胶。
4、上述密封材料中，所述改性热塑性弹性体的制备方法包括如下步骤：按质量比，热塑性聚氨酯弹性体tpu:热塑性聚酰胺弹性体tpae:环氧大豆油:苯丙基二甲基硅烷氧基硅酸酯:钛酸酯偶联剂=（6～8）:（2～4）:（0.02～0.05）:（0.02～0.05）:（0.02～0.05），将热塑性聚氨酯弹性体tpu、热塑性聚酰胺弹性体tpae、环氧大豆油、苯丙基二甲基硅烷氧基硅酸酯、钛酸酯偶联剂在210℃～230℃，共混融合，挤出，冷却，粉碎，得到改性热塑性弹性体。
5、上述密封材料中，所述膨胀微球的型号为180du35，粒度为28μm～40μm。
6、上述密封材料中，所述复合耐磨填料包括炭黑、碳化硅、氧化铝和二硫化钼，质量比为，炭黑:碳化硅:氧化铝:二硫化钼=（0.3～0.5）:（5～8）:（1.5～2.5）:（3～5）；所述炭黑的粒度为1μm以下；所述碳化硅的粒度为10μm以下；所述氧化铝的粒度为10μm以下；所述二硫化钼的粒度为10μm以下。
7、上述密封材料中，所述纤维增强剂包括玻璃纤维和玄武岩纤维，质量比为，玻璃纤维:玄武岩纤维=（2～5）:（5～10）；所述玻璃纤维的直径为10μm～25μm，玻璃纤维的长度为0.5mm～1.5mm；所述玄武岩纤维的直径为10μm～25μm，玄武岩纤维的长度为0.5mm～1.5mm。
8、上述密封材料中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯dcp或1,3-双叔丁基过氧异丙基苯。
9、上述密封材料中，所述促进剂为促进剂tmtd（二硫化四甲基秋兰姆）或促进剂cz（n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺）。
10、上述密封材料中，所述防老剂为防老剂rd（2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物）、防老剂4010na（n-异丙基-n'-苯基对苯二胺）或防老剂mb（2-硫醇基苯并咪唑）。
11、上述一种高回弹性耐磨密封材料的制备方法，包括如下步骤：
12、s1：按质量份数，将复合耐磨填料与纤维增强剂进行混合均匀，得到混合料a；
13、s2：按质量份数，将膨胀微球、硫化剂、促进剂和防老剂进行均匀混合，得到混合料b；
14、s3：按质量份数，将复合橡胶、改性热塑性弹性体、马来酸酐接枝聚乙烯加入密炼机，在温度130℃～150℃，转速30r/min～50r/min条件下，进行密炼5min～10min，得到密炼料c；
15、s4：向密炼料c中加入混合料a，在温度60℃～100℃，转速15r/min～30r/min条件下，进行混合10min～15min；然后加入混合料b，在温度60℃～100℃，转速15r/min～30r/min条件下，进行混合5min～10min，压延，裁切，得到半成品d；
16、s5：将半成品d在硫化机中进行硫化处理，得到密封材料。
17、上述制备方法的s5中，所述硫化处理的参数为：一次硫化，温度140℃～150℃，时间5min～10min，压力10mpa～15mpa；二次硫化，温度160℃～180℃，时间10min～20min，压力15mpa～20mpa；三次硫化，温度120℃～130℃，时间20min～30min，压力5mpa～10mpa。
18、上述一种高回弹性耐磨密封材料用于制备密封垫或密封圈，最低使用厚度为1.0mm。
19、本专利技术提供的一种高回弹性耐磨密封材料及其制备方法应用，与现有技术相比，有益效果为：
20、一、本专利技术密封材料的原料包括复合橡胶、改性热塑性弹性体、膨胀微球、马来酸酐接枝聚乙烯、复合耐磨填料、纤维增强剂、硫化剂、促进剂、防老剂等；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，密封材料包括以下质量份数的原料：复合橡胶60份～70份、改性热塑性弹性体10份～15份、膨胀微球1份～3份、马来酸酐接枝聚乙烯2份～5份、复合耐磨填料10份～20份、纤维增强剂5份～10份、硫化剂1份～3份、促进剂0.5份～1份、防老剂0.5份～2份。
2.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述复合橡胶的制备方法包括如下步骤：按质量比，丁腈橡胶:硅橡胶:PVM-MA共聚物乙酯钠=（6～8）:（2～4）:（0.02～0.05），将丁腈橡胶、硅橡胶和PVM-MA共聚物乙酯钠在80℃～120℃进行混炼得到复合橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述改性热塑性弹性体的制备方法包括如下步骤：按质量比，热塑性聚氨酯弹性体TPU:热塑性聚酰胺弹性体TPAE:环氧大豆油:苯丙基二甲基硅烷氧基硅酸酯:钛酸酯偶联剂=（6～8）:（2～4）:（0.02～0.05）:（0.02～0.05）:（0.02～0.05），将热塑性聚氨酯弹性体TPU、热塑性聚酰胺弹性体TPAE、环氧大豆油、
4.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述膨胀微球的型号为180DU35，粒度为28μm～40μm。
5.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述复合耐磨填料包括炭黑、碳化硅、氧化铝和二硫化钼，质量比为，炭黑:碳化硅:氧化铝:二硫化钼=（0.3～0.5）:（5～8）:（1.5～2.5）:（3～5）；所述炭黑的粒度为1μm以下；所述碳化硅的粒度为10μm以下；所述氧化铝的粒度为10μm以下；所述二硫化钼的粒度为10μm以下。
6.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述纤维增强剂包括玻璃纤维和玄武岩纤维，质量比为，玻璃纤维:玄武岩纤维=（2～5）:（5～10）；所述玻璃纤维的直径为10μm～25μm，玻璃纤维的长度为0.5mm～1.5mm；所述玄武岩纤维的直径为10μm～25μm，玄武岩纤维的长度为0.5mm～1.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯DCP或1,3-双叔丁基过氧异丙基苯；所述促进剂为促进剂TMTD或促进剂CZ；所述防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA或防老剂MB。
8.一种高回弹性耐磨密封材料的制备方法，用于制备权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种高回弹性耐磨密封材料的制备方法，其特征在于，S5中，所述硫化处理的参数为：一次硫化，温度140℃～150℃，时间5min～10min，压力10MPa～15MPa；二次硫化，温度160℃～180℃，时间10min～20min，压力15MPa～20MPa；三次硫化，温度120℃～130℃，时间20min～30min，压力5MPa～10MPa。
10.根据权利要求8所述的一种高回弹性耐磨密封材料的制备方法，其特征在于，所述密封材料用于制备密封垫或密封圈，最低使用厚度为1.0mm。
...【技术特征摘要】
1.一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，密封材料包括以下质量份数的原料：复合橡胶60份～70份、改性热塑性弹性体10份～15份、膨胀微球1份～3份、马来酸酐接枝聚乙烯2份～5份、复合耐磨填料10份～20份、纤维增强剂5份～10份、硫化剂1份～3份、促进剂0.5份～1份、防老剂0.5份～2份。
2.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述复合橡胶的制备方法包括如下步骤：按质量比，丁腈橡胶:硅橡胶:pvm-ma共聚物乙酯钠=（6～8）:（2～4）:（0.02～0.05），将丁腈橡胶、硅橡胶和pvm-ma共聚物乙酯钠在80℃～120℃进行混炼得到复合橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述改性热塑性弹性体的制备方法包括如下步骤：按质量比，热塑性聚氨酯弹性体tpu:热塑性聚酰胺弹性体tpae:环氧大豆油:苯丙基二甲基硅烷氧基硅酸酯:钛酸酯偶联剂=（6～8）:（2～4）:（0.02～0.05）:（0.02～0.05）:（0.02～0.05），将热塑性聚氨酯弹性体tpu、热塑性聚酰胺弹性体tpae、环氧大豆油、苯丙基二甲基硅烷氧基硅酸酯、钛酸酯偶联剂在210℃～230℃，共混融合，挤出，冷却，粉碎，得到改性热塑性弹性体。
4.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述膨胀微球的型号为180du35，粒度为28μm～40μm。
5.根据权利要求1所述的一种高回弹性耐磨密封材料，其特征在于，所述复合耐磨填料包括炭黑、碳化硅、氧化铝和二硫化钼，质量比为，炭黑:碳化硅:氧化铝:二硫化钼=（0.3～...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐岩，胡宝银，娄秀冬，李海龙，姜永香，苗昕蕊，徐睿，马克尧，王文良，姜廷岩，王雪晶，王智慧，石俊利，乔宝月，韩春雷，
申请(专利权)人：长春蓝天高新技术密封材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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