[发明专利]一种氟橡胶油封组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氟橡胶油封组合物，涉及橡胶配合及硫化技术领域。该氟橡胶油封组合物由以下组分按重量份数制成：二元共聚氟橡胶(60‑80份)、三元共聚氟橡胶(20‑40份)、氢氧化钙(2‑4份)、氧化镁(5‑15份)、棕榈蜡(1‑1.5份)、COSTA1000(1‑8份)、硅酸钙(0‑30份)、N990(0‑30份)、双酚AF(1.2‑1.6份)、双酚A(0.4‑0.8份)和BPP(0.4‑0.6份)；该组合物大大降低了因氟橡胶的撕裂强度差导致一次成型时制品唇部撕裂的概率，提高了生产合格率，节约成本，同时又保证了产品的获得良好的压缩永久变形和径向密封力，赋予油封工作寿命持久的特性。

技术领域

本发明涉及橡胶密封制品技术领域，特别是涉及一种用于发动机机械行业小骨架氟橡胶油封组合物的制备方法。

背景技术

氟橡胶广泛应用在耐高温油封领域，在发动机机械行业中广泛使用的TC形式的氟橡胶骨架油封，具有独特的结构参数，油封弹簧槽比较深，模压硫化启模过程中容易造成唇部撕裂。实际生产中为了生产效率往往需要170-180度硫化温度，以及快速硫化系统，实现硫化时间短、成本低的目的，但由于多唇油封特殊的唇部结构以及氟橡胶热撕裂性能相对较差，传统配合的氟橡胶油封在生产过程中由于唇部位相对薄弱，很容易在产品出模时唇部拉裂报废，生产合格率低。

杨文良等人论文《氟橡胶油封在制造过程中被撕裂的影响因素》仅仅探讨了机理，没有给出组合物配方设计及实际工业化数据。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有油封配方技术的缺点与不足，提供一种用于发动机机械行业的小氟橡胶骨架油封组合物，旨在实现油封的快速高效、低撕裂废品率的生产，同时又不会损失油封的使用寿命。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种氟橡胶油封组合物，所述氟橡胶油封组合物由以下重量份数的组分制成：

作为以上技术方案的一种改进，所述的二元共聚氟橡胶指门尼粘度ML(1+10)121℃是50-70。

作为以上技术方案的一种改进，所述的三元共聚氟橡胶指门尼粘度ML(1+10)121℃是50-70。

初始生胶门尼粘度过低，分子量偏小，170℃高温下力学性能保持能力不足；门尼粘度过高，流动性不足，不利于快速充模，实现高速高效生产，此外与本发明中使用的填料COSTA1000混炼也会显著增加粘度，故要求初始生胶粘度必须限定在一定范围内。

作为以上技术方案的一种改进，所述二元共聚氟橡胶为FPM2602。

作为以上技术方案的一种改进，所述三元共聚氟橡胶为FPM246T。

在同一弹性体不同硫化状态的两相互穿的IPN-型结构是目前最优化的抗撕裂结构形式。通俗地讲，刚柔相济交联网络抗撕裂性能最佳。要达到这种刚性网络与柔性网络互穿的交联效果，即刚性网络交联密度大，柔性网络交联密度低.本发明中氟橡胶的双酚硫化机理，交联点发生在偏氟乙烯链段上，其它单体六氟丙烯、四氟乙烯没有交联作用，偏氟乙烯含量决定了交联速度的大小。对于二元氟橡胶来讲，偏氟乙烯的含量远远大于三元型，因此二元氟橡胶硫化速率远远大于三元型氟橡胶硫化速率。在配方设计中采用两种橡胶并用的方式，交联反应在并用体系中是一对竞争反应，二元氟橡胶硫化速率快，消耗硫化剂的更多，因此会形成交联密度大的刚性网络；而三元型氟橡胶则相反，因此最终的聚合物会形成一定程度的刚柔互穿网络，达到提高撕裂强度的效果。如果单独使用三元氟橡胶则存在硫化速度慢，效率低，且由于交联密度不足，产品最终压缩压缩永久变形大，影响油封在正常工作中寿命；如果单独使用二元氟橡胶，则不会形成IPN网络，容易撕裂。

作为以上技术方案的一种改进，所述的氧化镁的碘值是60-80，活性太高会加快硫化速度，导致撕裂变差。