專利名稱：一種氟橡膠密封件及其制備方法
技術領域：
本發明屬于密封技術領域，特別涉及一種氟橡膠密封件及其制備方法。
背景技術：
應用于柴油發電機組缸套的密封件通常由5道O形圈密封件組成，水蒸 氣溫度一般在15(TC 20(TC之間。柴油機工作時，由于燃燒氣體爆發的沖擊 波，以及活塞與缸套、缸套與缸體之間的相對振動，使緊貼著缸套外壁面的冷 卻水層局部產生高壓和高真空，越接近缸套表面，冷卻液壓力變化越大，在冷 卻液中由于壓力降低而有氣泡和汽泡形成的現象叫氣穴現象。當所形成的氣泡 和汽泡受到隨后而來的高壓時，由于氣穴內外的壓力差，將氣泡和汽泡重新混 入或溶入冷卻液中或凝結成液體，氣穴的體積將急劇縮小潰滅。這過程時間極 短，通常只有幾百分之一秒，因此產生巨大的沖擊力，使局部溫度和壓力急劇 升高。如果氣泡或汽泡在缸套壁面附近潰滅，則液體質點就像無數個小彈頭， 連續地打擊氣缸體表面及裝配在缸套上的密封件，使其逐漸疲勞而破壞。密封 件是發動機正常工作的關鍵部件之一，它既要耐高溫水蒸氣，又要耐瞬間高低 壓反復沖擊，同時必須保持良好的彈性和較低的壓縮永久變形性能，以此來保 證發動機在長時間的工作中具有較好的密封效果，滿足設備正常無泄漏運行的 需要。
常規的發動機缸套密封件選用二元型氟橡膠，四丙氟橡膠或者過氧化物硫 化型的氟橡膠制造。二元氟橡膠采用雙酚硫化系統，必須配合金屬氧化物才能 正常交聯，金屬氧化物的使用，降低了氟橡膠硫化膠的耐水蒸氣性能；而雙酚 硫化系統所形成交聯鍵的耐長期水蒸氣性能也較差。過氧化物硫化型氟橡膠具 有優良的耐水蒸氣性能，但由于該類氟橡膠的價格較普通二元氟橡膠高4 6 倍，限制了其大規模的應用。四丙氟橡膠是一種理想過氧化物硫化型的氟橡膠， 具有優良的耐熱、耐水蒸氣性能和較好的機械強度，但這種生膠的混煉、擠出 工藝性能差，耐低溫性能差，停機一段時間后再重新啟動瞬間容易發生泄漏；
此外，四丙氟橡膠硫化膠的耐壓縮永久變形性能也較差，并不十分適合制造耐 壓縮變形性能要求較高的缸套O形圈密封件。經實際中的使用發現，二元氟 橡膠的密封件在該情況下使用，正常工作使用壽命只有2 4個月，由于發電 機組設備較為龐大和復雜，更換維修一次的費用大，停機時間長，因此限制了 氟橡膠密封件在該行業中的應用。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種氟橡膠密封件，該氟橡 膠密封件使用壽命長、耐高溫水蒸氣、耐高低壓沖擊。
本發明的另一目的在于提供一種上述氟橡膠密封件的制備方法。 本發明的目的通過下述技術方案實現 一種氟橡膠密封件，其特征在于它
是由下述質量份的原料制成二元氟橡膠60 80份，四丙氟橡膠20 40份， 炭黑20 40份，氫氧化鈣3 5份，金屬氧化物3 6份，六氟異亞丙基二酚 L5 2份，芐基三苯基氯化磷0.3 0.5份，加工助劑0.5 2份，過氧化二異 丙苯0.5 1.2份，三烯丙基異氰尿酸酯0.5 1.2份。
所述二元氟橡膠為偏氟乙烯-六氟丙烯二元共聚氟橡膠，121。C下門尼黏度 ML1+10為80 120MU。
所述炭黑為中粒子熱裂法炭黑。
所述金屬氧化物為氧化鉛。
所述加工助劑為硬脂酸鈉和棕櫚蠟的混合物，兼顧四丙氟橡膠和二元氟橡 膠硫化過程中的脫模性能。
上述氟橡膠密封件的制備方法，其特征在于包括下述步驟將二元氟橡膠
60 80份，四丙氟橡膠20 40份，炭黑20 40份，氫氧化鈣3 5份，金屬 氧化物3 6份，六氟異亞丙基二酚1.5 2份，芐基三苯基氯化磷0.3 0.5份， 加工助劑0.5 2份，過氧化二異丙苯0.5 1.2份，三烯丙基異氰尿酸酯0.5 1.2份加入混煉設備中在60 8(TC下混煉均勻后，經擠出預成型，165 18(TC 下在平板硫化機上模壓硫化8 12分鐘，在20(TC 250。C熱空氣中二次硫化 8 24小時后即可制得缸套密封件，上述份數均為質量份。
雙酚硫化的二元氟橡膠具有極佳的耐壓縮永久變形性能，但耐水蒸氣性能 不及過氧化物硫化的四丙氟橡膠，而四丙氟橡膠的加工性能差，耐壓縮永久性
能及低溫性能差，所以采用二者并用的方式，實現性能互補，既解決了材料的 工藝性能問題，又兼顧了密封件的耐水蒸氣、耐壓縮永久變形的性能。
氟橡膠耐高溫水蒸氣性能在很大程度上取決于配方組分，生膠的影響并不 占主要地位。金屬氧化物作為酸接受劑對耐水蒸氣性能的影響是非常顯著的。 當配方中不含金屬氧化物時性能最佳。但雙酚硫化的二元氟橡膠必須添加金屬 氧化物作為酸接受劑才能正常交聯，當使用金屬氧化物時，氧化鉛的耐水蒸氣 最佳，所以本發明選用較低用量的氧化鉛作為酸接受劑。
為了改進耐高低壓沖擊性能，硫化膠必須具有較好的機械強度，因此選用
了中高門尼黏度的二元氟橡膠，121。C下門尼黏度ML1+10為80 120MU。這 種橡膠的分子量較高，硫化膠具有較高的拉伸強度，同時兼顧二元氟橡膠的門 尼黏度與四丙氟橡膠相近，避免二者黏度相差太遠而不容易共混均勻。
原材料中的炭黑，具有較好的填充性能和加工性能，提高了硫化膠的硬度 和強度，提高了耐高低壓沖擊的能力，延長了密封件的使用壽命。本發明與現有技術相比具有如下突出的優點及有益效果
(1) 本發明所提供的氟橡膠密封件使用壽命長并且可以耐高溫水蒸氣、 耐高低壓沖擊。
(2) 本發明所提供的氟橡膠密封件，在柴油發電機組發動機缸套密封件 上使用壽命可提高16月以上，檢修拆卸后發現密封件仍保持較好的狀態，無 斷裂、無鼓泡、無軟化、無變形等現象，完全滿足發動機缸套密封的要求。
(3) 本發明混煉膠的混煉、擠出預成型、模壓硫化工藝性能優良，硫化 成品不易發生窩氣、流痕、撕邊等缺陷，成品率高。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但發明的實施方式不限于此。
實施例1
將二元氟橡膠FE2603 (三愛富公司，121。C下門尼黏度ML1+10為80MU) 80份，四丙氟橡膠FE2701 (三愛富公司)20份，中粒子熱裂法炭黑30份，氫 氧化鈣4份，氧化鉛4份，六氟異亞丙基二酚2份，芐基三苯基氯化磷0.5 份，硬脂酸鈉0.2份，棕櫚蠟0.4份，過氧化二異丙苯0.5份，三烯丙基異氰 尿酸酯0.5份加入開煉機中在6(TC下混煉均勻后，經擠出預成型，177"C下在 平板硫化機上模壓硫化10min，在20(TC熱空氣中二次硫化24h后即可制得缸 套密封件，上述份數均為質量份。
實施例2
將二元氟橡膠ML26-14 (梅蘭公司，12rC下門尼黏度ML1+10為100 MU)70份，四丙氟橡膠FE2701 (三愛富公司)30份，中粒子熱裂法炭黑40份， 氫氧化鈣3份，氧化鉛3份，六氟異亞丙基二酚1.8份，芐基三苯基氯化磷 0.3份，硬脂酸鈉0.3份，棕櫚蠟0.6份，過氧化二異丙苯0.5份，三烯丙基異 氰尿酸酯1.2份加入開煉機中在7(TC下混煉均勻后，經擠出預成型，165"C下 在平板硫化機上模壓硫化12min，在20(TC熱空氣中二次硫化20h后即可制得 缸套密封件，上述份數均為質量份。
實施例3
將二元氟橡膠AHllO (東氟科技公司，121。C下門尼黏度ML1+10為120 MU)75份，四丙氟橡膠FE2701 (三愛富公司)25份，中粒子熱裂法炭黑33份， 氫氧化鈣3份，氧化鉛4份，六氟異亞丙基二酚2份，芐基三苯基氯化磷0.4 份，硬脂酸鈉0.25份，棕櫚蠟0.5份，過氧化二異丙苯0.9份，三烯丙基異氰 尿酸酯0.9份加入開煉機中在7(TC下混煉均勻后，經擠出預成型，18(TC下在 平板硫化機上模壓硫化8min，在230。C熱空氣中二次硫化16h后即可制得缸套 密封件，上述份數均為質量份。
實施例4
將二元氟橡膠FPM2603 (晨光公司，121。C下門尼黏度ML1+10為90 MU)60份，四丙氟橡膠FE2701 (三愛富公司)40份，炭黑20份，氫氧化鈣5 份，氧化鉛6份，六氟異亞丙基二酚1.5份，芐基三苯基氯化磷0.3份，硬脂 酸鈉0.6份，棕櫚蠟1.2份，過氧化二異丙苯1.2份，三烯丙基異氰尿酸酯1.2 份加入開煉機中在8(TC下混煉均勻后，經擠出預成型，177'C下在平板硫化機 上模壓硫化10min，在25(TC熱空氣中二次硫化8h后即可制得缸套密封件，上 述份數均為質量份。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實 施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種氟橡膠密封件，其特征在于它是由下述質量份的原料制成二元氟橡膠60～80份，四丙氟橡膠20～40份，炭黑20～40份，氫氧化鈣3～5份，金屬氧化物3～6份，六氟異亞丙基二酚1.5～2份，芐基三苯基氯化磷0.3～0.5份，加工助劑0.5～2份，過氧化二異丙苯0.5～1.2份，三烯丙基異氰尿酸酯0.5～1.2份。
2、 根據權利要求1所述的氟橡膠密封件，其特征在于所述二元氟橡膠為 偏氟乙烯-六氟丙烯二元共聚氟橡膠，12rC下門尼黏度MLl+10為80 120MU。
3、 根據權利要求l所述的氟橡膠密封件，其特征在于所述炭黑為中粒子 熱裂法炭黑。
4、 根據權利要求1所述的氟橡膠密封件，其特征在于所述金屬氧化物為
5、 根據權利要求1所述的氟橡膠密封件，其特征在于所述加工助劑為硬脂酸鈉和棕櫚蠟的混合物。
6、 一種氟橡膠密封件的制備方法，其特征在于包括下述步驟將二元氟橡膠60 80份，四丙氟橡膠20 40份，炭黑20 40份，氫氧化鈣3 5份，金 屬氧化物3 6份，六氟異亞丙基二酚1.5 2份，芐基三苯基氯化磷0.3 0.5 份，加工助劑0.5 2份，過氧化二異丙苯0.5 1.2份，三烯丙基異氰尿酸酯0.5 1.2份加入混煉設備中在60 8(TC下混煉均勻后，經擠出預成型，165 180。C下 在平板硫化機上模壓硫化8 12分鐘，在20(TC 25(TC熱空氣中二次硫化8 24小時后即可制得缸套密封件，上述份數均為質量份。
全文摘要
本發明提供了一種氟橡膠密封件，其特征在于它是由下述質量份的原料制成二元氟橡膠60～80份，四丙氟橡膠20～40份，炭黑20～40份，氫氧化鈣3～5份，金屬氧化物3～6份，六氟異亞丙基二酚1.5～2份，芐基三苯基氯化磷0.3～0.5份，加工助劑0.5～2份，過氧化二異丙苯0.5～1.2份，三烯丙基異氰尿酸酯0.5～1.2份。其制備方法為將上述質量份的原料加入混煉設備中在60～80℃下混煉均勻后，經擠出預成型，165～180℃下在平板硫化機上模壓硫化8～12分鐘，在200～250℃熱空氣中二次硫化8～24小時后制成。所制得的氟橡膠密封件使用壽命長并且可以耐高溫水蒸氣、耐高低壓沖擊。
文檔編號C09K3/10GK101168656SQ20071003158
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者吳文濤, 楊文良, 肖風亮, 雷志云 申請人:廣州機械科學研究院