[发明专利]一种旋转轴用唇形密封圈骨架材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料，其特征在于：

所述的丁腈橡胶为丙烯腈含量为33～35wt%、门尼黏度（ML₁₊₄，100℃）为30～45的丁腈橡胶；

所述的填充补强剂为炭黑、白炭黑、硅藻土和碳酸钙中的至少一种；所述的炭黑为粒径在40～100nm的炭黑；

所述的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物、2-硫醇基苯并咪唑锌盐和N-异丙基-N’-苯基对苯二胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料，其特征在于：

所述的环氧树脂为环氧值为0.38～0.54mol/100g的双酚A型环氧树脂；

所述的固化剂为潜固型、中高温多胺类环氧固化剂；

所述的固化促进剂为有机脲类化合物；

所述的内脱模剂为脂肪酸盐类、蜡类和硅油类化合物中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料，其特征在于：

所述的固化剂为双氰胺；所述的固化促进剂为甲苯双二甲脲。

5.根据权利要求1所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料，其特征在于：

所述的芳纶浆粕为平均长度为2～2.5mm、表面积为5～10m²/g的芳纶1414浆粕；

所述的分散剂为炭黑和白炭黑中的至少一种。

6.权利要求1～5任一项所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）芳纶浆粕体系的预处理：

取35～50份芳纶浆粕与35～50份分散剂混匀，将0.35～0.5份偶联剂喷淋于芳纶浆粕表面，搅拌混匀，得到处理过的芳纶浆粕；

（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0.2～0.5mm的辊距薄通3～5次，再以1～1.5mm的辊距包辊；然后加入3～5份氧化锌、0.5～2.5份硬脂酸和1～4份防老剂，吃粉后，割刀3～5次；再将辊距调至1.5～2.0mm，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、1～4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（1）得到的处理过的芳纶浆粕，吃粉后，割刀3～5次；再以0.2～0.5mm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。

7.根据权利要求6所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的芳纶浆粕与分散剂的重量比为1:1；

步骤（1）中所述的偶联剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的用量为芳纶浆粕重量的1%；

步骤（1）中所述的搅拌混匀为用高速搅拌机1000～2000rpm搅拌15分钟。

8.根据权利要求6所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的混炼的过程中辊筒的表面温度控制在80℃以下。

9.权利要求1～5任一项所述的旋转轴用唇形密封圈骨架材料在旋转轴用唇形密封圈中的应用。

10.一种旋转轴用唇形密封圈，通过包括如下步骤的方法制备得到：将权利要求1～5任一项所述的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，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圈。