本发明专利技术公开了一种旋转轴用唇形密封圈骨架材料及其制备方法与应用，属于橡塑密封领域。旋转轴用唇形密封圈骨架材料由丁腈橡胶体系、环氧树脂体系和芳纶浆粕体系复合而成。通过将芳纶浆粕体系预处理，把丁腈橡胶体系、丁腈橡胶体系和预处理好的芳纶浆粕在开放式混炼机上进行胶料的混炼，得到旋转轴用唇形密封圈骨架材料。该骨架材料经过挤出成型，与唇口胶半成品一起模压硫化得到旋转轴用唇形密封圈。测试结果表明，本发明专利技术的旋转轴用唇形密封圈生产流程简单，安装难度适中，外圆密封力保持能力优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于橡塑密封领域，特别涉及一种旋转轴用唇形密封圈骨架材料及其制备方法与应用。
技术介绍
旋转轴用唇形密封件是常见的橡胶密封件，俗称油封。油封的作用一般就是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。常用油封主要包含以下几种形式无骨架纯胶油封(J形，Z形纯胶油封)、带金属骨架型(全包骨架，半包骨架)、带织物骨架型(夹布油封)等。具体形式可参考GBT 9877,GBT 1387UDIN 3761、JIS B2402。无骨架纯胶油封的断面结构如图I所示，带金属骨架油封的断面结构如图2所示，带织物骨架油封的断面结构如图3所示。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使 油封能保持形状及张力。无骨架纯胶油封的加工工艺流程如图4所示，无骨架纯胶油封具有无需骨架加工过程，需要工序少、安装容易的特点，但是外圆密封能力差，只能密封油脂类工况。带金属骨架油封的加工工艺流程如图5所示，带金属骨架型油封外圆密封能力好，但是公差要求精密，安装不便，且骨架加工工序非常长。带织物骨架油封的加工工艺流程如图6所示，带织物骨架油封加工工序、外圆密封保持能力以及公差要求均介于纯胶油封和金属骨架油封之间。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种旋转轴用唇形密封圈骨架材料，该骨架材料生产的油封具有纯胶油封的短加工过程，外圆密封保持能力超过带织物骨架油封，接近金属骨架类油封。本专利技术的另一目的在于提供上述旋转轴用唇形密封圈骨架材料的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述旋转轴用唇形密封圈骨架材料的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种旋转轴用唇形密封圈骨架材料由丁腈橡胶体系、环氧树脂体系和芳纶浆柏体系复合而成。所述的丁腈橡胶体系包括如下按重量份计的组分(以丁腈橡胶重量份为100份计)丁腈橡胶100份，氧化锌3 5份，硬脂酸O. 5 2. 5份，填充补强剂50 100份，防老剂I 4份，硫化剂2 4份，促进剂2. 5 7份；所述的硫化剂优选为4-4’- 二硫化二吗啉(硫化剂DTDM)，所述的促进剂优选为二硫化二苯并噻唑(促进剂DM) I. 5 2. 5份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)O. 5 2份、二硫化四乙基秋兰姆(促进剂TETD)0. 5 I. 5份和二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD) O. 5 I份的混合体系。所述的丁腈橡胶优选为丙烯腈含量为33 35wt%、门尼黏度(ML1+4，100°C )为30 45的丁腈橡胶,如南帝公司Nancar的3345、朗盛公司Perbunan NT3430。33 35wt%丙烯腈的丁腈橡胶提供了相应的耐油性能，又保持了合适的低温性能；低门尼黏度的丁腈橡胶使得混炼后的复合混炼胶具有较低的门尼黏度，便于和液体环氧树脂共混更均匀，降低挤出时生热，便于胶料顺利挤出。所述的填充补强剂优选为炭黑、白炭黑、硅藻土和碳酸钙等中的至少一种；所述的炭黑优选为粒径在40 IOOnm的炭黑，如快压出炭黑N550、半补强炭黑N774等。所述的防老剂优选为2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合物(防老剂RD)、2_硫醇基苯并咪唑锌盐(防老剂MBZ)和N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺(防老剂4010NA)等中的至少一种。本专利技术为无硫硫化体系，由硫化剂和促进剂组成。硫化剂为含硫化合物，如4，4’ - 二硫化二吗啉(DTDM)等，促进剂为秋兰姆，如二硫化四乙基秋兰姆(促进剂TETD)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)等，苯并噻唑，如二硫化二苯并噻唑(促进剂DM)等；次磺 酰胺，如N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)等。无硫硫化体系可延长胶料焦烧时间，与相对反应较慢的环氧固化体系保持交联速度匹配性较好。所述的环氧树脂体系包括如下按重量份计的组分环氧树脂80 120份，固化剂8 10份，固化促进剂I 4份，内脱模剂4 10份。所述的环氧树脂优选为环氧值为O. 38 O. 54mol/100g的双酚A型环氧树脂，如E-44，E-51。环氧值为O. 38 O. 54的双酚A型环氧树脂在常温下为液体，混炼过程中可有效降低混炼胶的门尼黏度，起到增塑剂作用，便于胶料挤出，并且起到浸润芳纶浆柏的作用，使得丁腈橡胶和芳纶浆柏更好的结合在一起，高温固化后提供强度、硬度、刚度，提供产品外圆密封力的保持性。所述的固化剂优选为潜固型、中高温多胺类环氧固化剂，如双氰胺；所述的固化促进剂优选为有机脲类化合物，如甲苯双二甲脲。双氰胺-有机脲固化体系保证了环氧体系在常温下可有效长时间储存不固化，与橡胶硫化体系的反应温度基本一致，落在150 170°C区间。所述的内脱模剂优选为脂肪酸盐类、蜡类和硅油类化合物中的至少一种，如硬脂酸锌、油酸酰胺、石蜡、棕榈蜡和乙烯基硅油等。环氧树脂为高粘性物质，为避免混炼时粘附辊筒、挤出时粘附螺杆以及热模压硫化时胶料粘附模具，必须加入适量的内脱模剂以保证良好的工艺性能。所述的芳纶浆柏体系包括如下按重量份计的组分芳纶浆柏35 50份，分散剂35 50份。所述的芳纟仑衆柏优选为平均长度为2 2. 5mm、表面积为5 10m2/g的芳纟仑1414浆柏。硫化成型后芳纶浆柏提供产品的硬度、强度、刚度，和产品外圆密封力的保持性。所述的分散剂优选为炭黑和白炭黑中的至少一种，如N550炭黑，N255白炭黑。上述旋转轴用唇形密封圈骨架材料的制备方法，包括如下步骤( I)芳纶浆柏体系的预处理取35 50份芳纶浆柏与35 50份分散剂混匀，将O. 35 O. 5份偶联剂喷淋于芳纶浆柏表面，搅拌混匀得到处理过的芳纶浆柏。(2)旋转轴用唇形密封圈骨架材料的制备胶料的混炼在开放式混炼机上进行，混炼操作工艺如下将100份丁腈橡胶以O. 2 O. 5mm的棍距薄通3 5次，再以I I. 5mm的棍距包辊；然后加入3 5份氧化锌、O. 5 2. 5份硬脂酸和I 4份防老剂，吃粉后，割刀3 5次；再将辊距调至I. 5 2. Omm,分3 5次交替加入50 100份填充补强剂和80 120份环氧树脂，割刀3 5次；加入8 10份固化剂、I 4份固化促进剂和4 10份内脱模剂，吃粉后，割刀3 5次；加入2 4份硫化剂和2. 5 7份促进剂，吃粉后，割刀3 5次；加入步骤(I)得到的处理过的芳纶浆柏，吃粉后，割刀3 5次；再以O. 2 O. 5mm的辊距薄通打三角包3 5次，然后以4 6mm的辊距下片，得到旋转轴用唇形密封圈骨架材料。上述各原料份数均以重量份计。步骤(I)中所述的芳纶浆柏与分散剂的重量比优选为1:1。 步骤(I)中所述的偶联剂优选为硅烷偶联剂，如KH-550或Si_69，偶联剂的用量优选为芳纶浆柏重量的1%。步骤(I)中所述的搅拌混匀优选为用高速搅拌机1000 2000rpm搅拌15分钟。步骤(2)中所述的混炼的过程中辊筒的表面温度控制在80°C以下。上述旋转轴用唇形密封圈骨架材料在旋转轴用唇形密封圈(油封)中的应用。一种旋转轴用唇形密封圈(油封)，通过包括如下步骤的方法制备得到将上述旋转轴用唇形密封圈骨架材料通过胶料切片机、螺杆挤出机或精密预成型机等，按照产品实际需求，进行半成品预成型得到骨架半成品；将骨架半成品与唇口胶一起模压硫化得到旋转轴用唇形密封本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转轴用唇形密封圈骨架材料，其特征在于由丁腈橡胶体系、环氧树脂体系和芳纶浆粕体系复合而成；所述的丁腈橡胶体系包括如下按重量份计的组分：丁腈橡胶100份，氧化锌3～5份，硬脂酸0.5～2.5份，填充补强剂50～100份，防老剂1～4份，硫化剂2～4份，促进剂2.5～7份；所述的硫化剂为4？4’？二硫化二吗啉，所述的促进剂为二硫化二苯并噻唑1.5～2.5份、N？环己基？2？苯并噻唑次磺酰胺0.5～2份、二硫化四乙基秋兰姆0.5～1.5份和二硫化四甲基秋兰姆0.5～1份的混合体系；所述的环氧树脂体系包括如下按重量份计的组分：环氧树脂80～120份，固化剂8～10份，固化促进剂1～4份，内脱模剂4～10份；所述的芳纶浆粕体系包括如下按重量份计的组分：芳纶浆粕35～50份，分散剂35～50份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：向宇，肖风亮，叶素娟，
申请(专利权)人：广州机械科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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