密封元件制造技术

技术编号:979778 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了由TPV制得的挠曲密封件,特别是用于汽车工业中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及密封件领域,尤其是热塑性硫化材料制得的密封件。技术背景密封件是用于对缝隙进行封闭(密封),或使连接处无流体渗漏(流 体可为气体或液体)的装置。密封件一般为回弹性(通常为弹性体)的 形式,从而可使得两表面紧密结合以形成无流体渗漏的连接。密封件可 分为静态和动态密封件。静态密封件设计为用在密封件和与该密封接触 的表面之间没有相对运动的情况。动态密封件设计为用于在密封件和与 该密封接触的至少 一个表面之间存在相对运动的情况,例如转动轴相对 于外罩的旋转运动,或汽缸中的杆或活塞的往复运动。连接处的密封件,尤其是在汽车工业中,通常使用硫化橡胶材料(热固性材料)制得,例如橡胶和高性能的弹性体(Silicones, Vamac , Viton 等)。硫化橡胶材料必须经模塑,然后再进行硫化以形成交联。因此, 由硫化橡胶制得的密封件在与单个或多个热塑性部件 一 同使用时通常 需经几个步骤,其包括密封件成形,硫化以及最后的组装步骤,因此, 密封件必须组装到用于与其一 同形成密封件的单个或多个热塑性部件 上。热塑性硫化橡胶(TPV)是由连续热塑性相态以及分散于其中的硫 化弹性体相态构成的共混物。TPV将交联橡胶的许多期望的特性与热塑 性弹性体的一些特性结合到一起。在WO 2004/029155 (纳幕尔杜邦公 司,E丄DuPont de Nemours )中公开了 TPV的例子,其中公开了一种可 硫化的热塑性共混物,其包括(a) 15~60重量%的聚苯二曱酸亚烷基 二酯(polyalkylene phthalate )聚酯聚合物或共聚物以及;(b ) 45 ~ 85重 量%的可交联的聚(甲基)丙烯酸酯或聚乙烯/ (曱基)丙烯酸酯硫化橡 胶,与有效量的过氧化物自由基引发剂和有机二烯助剂组合使橡胶在可 硫化的热塑性弹性体共混物的挤出或注射模塑时发生交联。当可硫化的 共混物通过熔融挤出时,TPV可以像热塑性材料一样进行多种方式的加 工,但是其还具有交联橡胶的特征。与常规的硫化橡胶(热固性)相比,TPV不需进行进一步的硫化即 可进行注射模塑。这极大地有助于从TPV生产密封件。此外,这还意味着采用两步注射加工,将TPV形成的密封件与热塑性部件进行"重叠注 塑"(overmould)。热塑性材料注射到才莫具中,才莫具具有分隔物以防 止热塑性材料填充到TPV所要注入的模具部分中。然后移去分隔物,将 TPV注射到模具中的剩余部分。这样就形成了两种组份的单个部件结 构性弹性体部分以及TPV的密封部分,其中密封部分与结构性弹性体部 分整合在一起,从而消除了组装步骤并制造出单个元件。然而,TPV具有的其它缺陷限制了其在密封中的使用。在汽车中常 见密封为压缩密封,如所谓的"O形环"密封。压缩密封中的密封应力 全部来自于弹性材料的压缩。TPV的压縮形变较差(等于或大于 30%,),这意味着用TPV制得的压缩密封件在压缩后不会完全恢复到 其最初的形状,从而导致差的密封性能。在高温下这种差的压缩形变的 问题会进一步恶化。由于热塑性材料的易加工性,以及能在较长的时间内保持密封,性 能,所以对其制备的密封件的需求仍然存在。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供由含有TPV或基本上由TPV组成的聚合物 材料制得的静态密封件,其中TPV选自 (1 ) 一种TPV,包含(A) 为或约为15~60重量%的聚苯二曱酸亚烷基二酯聚酯聚合物 或共聚物的连续相;以及(B) 为或约为40~85重量%的聚乙烯/(甲基)丙烯酸酯橡胶的分 散相,其中,橡胶采用过氧化物自由基引发剂以及有机二烯烃助剂进行 动态交联;(2) —种TPV,包含 25~60重量%的聚酰胺树脂以及75 -40重量%的橡胶成分;所述 的橡胶成分包含20 ~ 80重量%的含有氢化腈基的橡胶以及80 ~ 20重量 %的丙烯酸酯橡胶,所述的橡胶成分以交联颗粒的形式分散于所述的聚 酰胺树脂中;所述的含有氢化腈基的橡胶为氢化共聚物,其含有10~60 重量%的乙烯基腈,15~90重量%的共轭二烯以及0~75重量%的可与 乙烯基腈以及所述的共轭二烯发生共聚的单体,所述的含有氲化腈基的 橡胶具有120或更低的碘值;所述的丙烯酸酯橡胶为至少一种丙烯酸酯 与至少 一种化合物的共聚物,该丙烯酸酯选自烷基醋酸酯以及烷氧基取代的丙烯酸烷基酯,该至少一种化合物选自以下化合物非共轭二烯、共轭二烯、含二氲双环戊二烯基基团的(甲基)丙烯酸酯、含环氧基的 烯属不饱和化合物、含活性卣素的烯属不饱和化合物以及含羧基的烯属不饱和化合物;(3) —种TPV,由以下方法制备(I) 混合(C) 流变学上稳定的聚酰胺树脂,其熔点或玻璃化转变温度为25 °C ~ 275 。C;(D) 硅树脂(有机硅)基质(base),其含有(D')重量份数为 100的双有机聚硅氧烷树胶,其具有至少为30的塑性,且分子中平均含 至少2个烯基,以及(D")重量份数为5~200的增强填料,所述的硅 树脂基质与所述聚酰胺树脂的重量比率为大于35: 65到85: 15。(E) 相对于每100重量份数的所述聚酰胺树脂,选自以下(i) ~ (iii)的增容剂(i)重量份数为0.1 ~ 5、分子量低于800的偶联剂,其含有独立选自下述基团中的至少两种烯属不饱和基团、环氧基、酸 酐、硅烷醇、羧基、羟基、烷氧基,且烷氧基分子中具有1 20个碳原 子或嗜唑啉,(ii)重量份数为0.1 ~ 10的官能双有机聚硅氧烷,其含有 下述基团中的至少一种环氧基、酸酐、硅烷醇、羧基、胺、烷氧基, 且烷氧基分子中具有1 20个碳原子或嗜唑啉,或(iii)重量份数为0.1 ~ 10的共聚物,其含有至少一个双有机聚硅氧烷嵌段和至少一种选自以下 的嵌段聚酰胺、聚醚、聚氨酯、聚脲、聚碳酸酯和聚丙烯酸酯;(F) 有机氢化硅化合物,其分子中平均含有至少2个与硅键合的 氲基;以及(G) 硅氢化催化剂;组分(F )和(G )的含量足以使所述的双有机聚硅氧烷(D,)发生 硫化;以及(II) 动态硫化所述的双有机聚硅氧烷(D');(4) 一种TPV,由以下方法制备 (I)混合(H) 热塑性树脂,其含有超过50体积%聚酯树脂,所述热塑性树 脂的软化点为23°C ~ 300°C; (i)硅树脂弹性体,其含有(r)重量份数为ioo的双有机聚硅氧烷树胶,其具有至少为30的塑性,且分子中平均含至少2个烯基,以 及任选的(I")重量份数最多为200的增强填料,所述的硅树脂弹性 体与所述的热塑性树脂的重量比率介于35: 65到85: 15。 (J)缩水甘油酯增容剂;(K)有机氢化硅化合物,其分子中平均含有至少2个与硅键合的 氲基;以及(L)硅氢化催化剂;组分(K)和(L)的含量足以使所述的双有机聚硅氧烷(r)发生石克化;以及(II)动态硫化所述的双有机聚硅氧烷(r);(5) —种TPV,包含20 ~ 70重量%的两种或多种聚苯二曱酸亚烷基二酯的混合物(M ); 2~60重量%的交联丙烯酸酯橡胶; 0.5~20重量%的离聚物;以及1~30重量%的乙烯、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸缩水甘油基 酯(GMA)的三元共聚物;其中,重量百分比是基于上述成分的总和;(6) —种TPV,包含20 ~ 80重量%的两种或多种聚苯二曱本文档来自技高网
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【技术保护点】
由含有TPV的聚合物材料制得的静态密封件,其中TPV选自:    (1)一种TPV,包含:    (A)为或约为15~60重量%的聚苯二甲酸亚烷基二酯聚酯聚合物或共聚物的连续相;以及    (B)为或约为40~85重量%的聚乙烯/(甲基)丙烯酸酯橡胶的分散相,其中,橡胶采用过氧化物自由基引发剂以及有机二烯烃助剂进行动态交联;    (2)一种TPV,包含:    25~60重量%的聚酰胺树脂以及75~40重量%的橡胶成分;所述的橡胶成分包含20~80重量%的含有氢化腈基的橡胶以及80~20重量%的丙烯酸酯橡胶,所述橡胶成分以交联颗粒的形式分散于所述聚酰胺树脂中;所述含有氢化腈基的橡胶为氢化共聚物,其含有10~60重量%的乙烯基腈,15~90重量%的共轭二烯以及0~75重量%的可与乙烯基腈以及所述共轭二烯发生共聚的单体,所述含有氢化腈基的橡胶具有120或更低的碘值;所述丙烯酸酯橡胶为至少一种丙烯酸酯与至少一种化合物的共聚物,该丙烯酸酯选自烷基醋酸酯以及烷氧基取代的丙烯酸烷基酯,该至少一种化合物选自以下化合物:非共轭二烯、共轭二烯、含二氢双环戊二烯基基团的(甲基)丙烯酸酯、含环氧基的烯属不饱和化合物、含活性卤素的烯属不饱和化合物以及含羧基的烯属不饱和化合物;    (3)一种TPV,由以下方法制备:    (Ⅰ)混合:    (C)流变学上稳定的聚酰胺树脂,其熔点或玻璃化转变温度为25℃~275℃;    (D)硅树脂基质,其含有(D’)重量份数为100的双有机聚硅氧烷树胶,其具有至少为30的塑性,且分子中平均含至少2个烯基,以及(D”)重量份数为5~200的增强填料,所述硅树脂基质与所述聚酰胺树脂的重量比率为大于35∶65到85∶15。    (E)相对于每100重量份数的所述聚酰胺树脂,选自以下(i)~(iii)的增容剂:(i)重量份数为0.1~5、分子量低于800的偶联剂,其含有独立选自下述基团中的至少两种:烯属不饱和基团、环氧基、酸酐、硅烷醇、羧基、羟基、烷氧基,且烷氧基分子中具有1~20个碳原子或噁唑啉,(ii)重量份数为0.1~10的官能双有机聚硅氧烷,其含有下述基团中的至少一种:环氧基、酸酐、硅烷醇、羧基、胺、烷氧基,且烷氧基分子中具有1~20个碳原子或噁唑啉,或(iii)重量份数为0.1~10的共聚物,其含有至少一个双有机聚硅氧烷嵌段和至少一种选自以下的嵌段:聚酰胺、聚醚、聚氨酯、聚脲、聚碳酸酯和聚...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:OE奥特斯特德特T多尼斯
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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