本发明专利技术涉及一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料及其制备方法，首先，在常温下将分散法聚四氟乙烯树脂粉(DFRP)、尼龙短纤维和滑石粉加入万能粉碎机中，通过固定刀片和高速旋转刀片使分散法聚四氟乙烯树脂粉和滑石粉混合并预分散在尼龙短纤维(绒毛)中，制成DFRP预分散混合料；然后在开炼机上将三元乙丙橡胶、溴化丁基橡胶、DFRP预分散混合料、补强填充剂、软化剂、硫化活性剂、硫化剂及助硫化剂混炼成混炼胶，最后将混炼胶在170℃下进行硫化，得到产品。与现有技术相比，本发明专利技术材料具有良好的耐二甲醚汽车燃料性能和力学性能，且制备方法简便、成本低、加工工艺性能良好、易进行工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种橡胶密封材料的制备方法，特别是。
技术介绍
二甲醚(DME)是一种分子结构最简单的醚类有机化合物，其分子中只有C-H和C-O键，氧含量为整个分量的34.8%，所以能够充分燃烧、不析碳、无残液。另外，其热值高、十六烷值比柴油低、燃烧噪音低，且来源广泛，可以从煤、天然气、煤层气、生物质等原料大量制取。因而，作为一种理想的汽车用清洁燃料引起了世界各国研究者的极大关注，尤其是欧美、日韩等发达地区和国家十分看好二甲醚燃料汽车的前景，纷纷开展二甲醚燃料发动机与汽车的研发工作。我国在二甲醚燃料汽车发动机的研究方面几乎与国际同步，上海交通大学自1997年就承担了我国首项有关二甲醚燃料发动机的国家项目“新型低排污二甲醚燃料喷雾特性和燃烧机理的研究”。经过十多年的深入研究，在本领域取得了长足的进步和显著的成果。由于DME是一种 极性、渗透性和挥发性较强的低分子量醚类有机化合物，可溶解或溶胀某些聚合物材料，使其力学性能下降，尤其是对传统的石油系燃料油汽车燃料系统所用的氟橡胶、丁腈橡胶以及丙烯酸酯等橡胶密封材料的性能影响更甚。另外，作为汽车用二甲醚燃料还要给其中添加一些其他非极性的成分，如:润滑、抗爆添加剂等。所以，汽车用二甲醚燃料应该是以极性有机化合物二甲醚为主又含有非极性化学添加剂的复杂混合体系，这就要求橡胶密封制品的材料对于这一特殊介质具有良好的耐溶胀、抗渗透和抗压缩永久变形等性能。正因为如此，导致人们在二甲醚汽车燃料系统密封制品材料的研究方面一直没有一个圆满而理想的结果。到目前为止似乎人们还没有充分的把握和信心将全氟醚橡胶材料之外的其他种类橡胶材料用于发动机的橡胶配件，尤其是二甲醚汽车燃料系统的橡胶S封制品。全氟醚橡胶是由全氟甲基乙烯基醚、四氟乙烯与全氟烯丙基醚三元共聚得到的一类弹性体。在耐化学药品性能方面，一般氟化橡胶无法适用的醚类、胺基化合物、酮类、氧化剂、有机溶剂、燃料、酸、碱等环境中，全氟醚橡胶都能显示出其卓越的稳定性，几乎对所有化学品都具有优异的耐受性。然而全氟醚橡胶除价格十分昂贵之外，其化学结构特性决定了该橡胶材料的耐低温性能差，特别是加工工艺性能差，作为工业化用途来使用有很大的局限性。所以，时至今日人们还是一如既往地开展着这方面的研究工作。文献中也有不少的报道，例如:Sorenson[Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,2001,123(7) =652-658]认为三元乙丙橡胶(EPDM)和全氟醚橡胶可以耐受二甲醚的侵蚀；Hashimoto 等[The Society of Rubberlndustry, 2005, 78 (3):111-118]则认为 EPDM 完全不能使用，丁基橡胶(IlR)对DME的耐受性能最好，丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(SIR)勉强可以使用；李根宝等人[西安交通大学学报，2005，39 (3) =317-320]也对多种橡胶材料进行了耐二甲醚燃料的性能对比试验，结果又认为氟硅橡胶材料性能较为理想；吴宁等人[上海交通大学学报，2006，40 (8) =1257-1260]对10种橡胶材料制备的橡胶密封件进行了耐二甲醚燃料对比试验，认为用EPDM材料制备的橡胶密封件耐溶胀性能较好；栾立群[煤气与热力，2012，6(32):14-16]的研究结果表明乙丙橡胶和聚四氟乙烯在液相二甲醚燃料中抗溶胀性较好。上述文献所报道的研究基本都是建立在对聚合物基体材料对比试验基础上的探索性工作，没有涉及到橡胶配方和加工工艺的深入研究，所以，其结果没有一个统一的认识，并且对于研制和开发具有工业化应用价值的耐二甲醚汽车燃料橡胶密封制品具有一定的局限性。因此，通过开展橡胶配合体系和加工工艺技术研究，充分利用不同聚合物在二甲醚汽车燃料中的性能优势，采用特殊的配方和工艺技术将耐二甲醚溶胀性良好的三元乙丙橡胶和抗渗透性优异的丁基橡胶以及耐溶胀、抗渗透和补强性良好的分散法聚四氟乙烯树脂有机地结合起来，这将是一种研制耐二甲醚汽车燃料密封制品用橡胶材料的有效方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，该材料的原料包括以下质量份的组分:DFRP预分散混合料8~20份，生胶100 ~130 份，软化剂O~20份，补强填充剂40~70份，·硫化活性剂3~6份，助硫化剂1.0~2.0份，硫化剂2.0~4.0份。所述的DFRP预分散混合料由分散法聚四氟乙烯树脂粉50份，滑石粉10份，尼龙短纤维40份混合而成。所述的分散法聚四氟乙烯树脂粉平均粒径为400~500 μ m,体积密度为500g/l。所述的生胶为高乙烯含量充油三元乙丙橡胶与溴化丁基橡胶并用，在保持生胶总用量为100~130份的前提下，三元乙丙橡胶用量为80~115份，溴化丁基橡胶用量为10~40 ;其中，高乙烯含量充油三元乙丙橡胶的生胶门尼粘度为ML1+412re=30~50，乙烯含量为65~70%，充30份石蜡油；溴化丁基橡胶的生胶门尼粘度ML1+412re= 27~36，溴含量为 1.8 ~2.0%。所述的硫化活性剂为质量比为5:1的氧化锌和硬脂酸的混合物。所述的补强填充剂为快压出炭黑。所述的软化剂为石蜡油。所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。所述的助硫化剂为N，N'-间苯撑双马来酰亚胺。一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，以下原料均以质量份表示:(1)将50份的分散法聚四氟乙烯树脂粉和10份的滑石粉以及40份尼龙短纤维加入到万能粉碎机里，在常温下高速混合处理30~60秒，通过固定刀片和高速旋转刀片使分散法聚四氟乙烯树脂粉(DFRP)和滑石粉混合并预分散在尼龙短纤维中，制成DFRP预分散混合料；(2)然后在常温下用开炼机将100~130份生胶，8~20份DFRP预分散混合料，O~20份软化剂，40~70份补强填充剂，3~6份硫化活性剂，1.0~2.0份助硫化剂和2.0~4.0份的硫化剂加入其中进行混炼，并充分薄通5~7次，下片停放24小时；再将混炼胶充分返炼后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，试片硫化温度170C，硫化时间为10~20分钟，硫化压力为10~20MPa，即可得到一种用于制造耐二甲醚汽车燃料密封件的橡胶材料。本专利技术的目的是利用橡胶加工工业化生产的方法来制备耐二甲醚汽车燃料橡胶密封材料，从而研发出一种适合制造二甲醚汽车燃料系统密封制品的橡胶材料。该方法首先将分散法聚四氟乙烯树脂粉(DFRP)、尼龙短纤维和滑石粉加入万能粉碎机中，通过固定刀片和高速旋转刀片使分散法聚四氟乙烯树脂粉和滑石粉混合并预分散在尼龙短纤维(绒毛)中，制成DFRP预分散混合料，然后在开炼机上将三元乙丙橡胶、溴化丁基橡胶、DFRP预分散混合料、补强填充剂、软化剂、硫化活性剂、硫化剂及助硫化剂等混炼成混炼胶，最后将混炼胶热压硫化，从而得到一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料。与现有技术相比，本专利技术在制备耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料时，先在常温下将分散法聚四氟乙烯树脂粉(DFRP)、尼龙短纤维和滑石粉加入万能粉碎机中，通过固定刀片和高速旋转刀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，该材料的原料包括以下质量份的组分：DFRP预分散混合料8～20份，生胶100～130份，软化剂0～20份，补强填充剂40～70份，硫化活性剂3～6份，助硫化剂1.0～2.0份，硫化剂2.0～4.0份。
【技术特征摘要】
1.一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，该材料的原料包括以下质量份的组分: DFRP预分散混合料8~20份， 生胶100~130份， 软化剂O~20份， 补强填充剂40~70份， 硫化活性剂3~6份， 助硫化剂1.0~2.0份， 硫化剂2.0~4.0份。2.根据权利要求1所述的一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，所述的DFRP预分散混合料由分散法聚四氟乙烯树脂粉50份，滑石粉10份，尼龙短纤维40份混合而成。3.根据权利要求2所述的一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，所述的分散法聚四氟乙烯树脂粉平均粒径为400~500 μ m,体积密度为500g/l。4.根据权利要求1所述的一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，所述的生胶为高乙烯含量充油三元乙丙橡胶与溴化丁基橡胶并用，在保持生胶总用量为100~130份的前提下，三元乙丙橡胶用量为80~115份，溴化丁基橡胶用量为10~40 ;其中，高乙烯含量充油三元乙丙橡胶的·生胶门尼粘度为ML1+412re=30~50，乙烯含量为65~70%，充30份石蜡油；溴化丁基橡胶的生胶门尼粘度ML1+412re 2736，溴含量为1.8~2.0%。5.根据权利要求1所述的一种耐二甲醚汽车燃料的橡胶密封材料，其特征在于，所述的硫化活性剂为质量比为5:1的氧化锌和硬脂酸的混合物。6.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：任文坛，张武高，黄震，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。