[发明专利]一种耐高温可瓷化动密封橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温可瓷化动密封橡胶材料及其制备方法。以质量份数计，所述材料组成为：甲基乙烯基硅橡胶100份，气相法二氧化硅20～50份，助熔剂20～40份，高岭土20～30份，氧化铝30～60份，石墨粉10～60份，助剂2～4份，过氧化物硫化剂2～4份。本发明材料在常温或中温下有较好的力学性能、密封性能和自润滑性能，高温使用时发生瓷化反应(600‑1200℃)，所产生的瓷化产物仍具有整体、密封和润滑等动密封特性，满足短时高温环境动密封需求，可用于航空航天领域。

技术领域

本发明属于有机硅高分子材料耐高温和陶瓷化改性领域，具体涉及一种耐高温可瓷化动密封橡胶材料及其制备方法。

背景技术

航空航天密封材料主要包括航空航天器管道、阀门和箱体等部件的静密封和动密封，以及结构和防热系统部件的密封。现有的动密封材料存在着耐热性能不高，拆卸难度大等问题，越来越难以满足航空航天领域的要求。

同中国专利文献CN 109553864A所述的一种往复动密封用耐油低压变的骨架油封材料相比，其发明的是一种民用油封材料。本发明公布的是一种耐高温可瓷化动密封橡胶材料。本发明在满足常温、中温条件下长时间密封使用的同时，由于添加了瓷化填料，高温使用时发生瓷化反应(600-1200℃)，所产生的瓷化产物仍具有整体、密封和润滑等动密封特性，满足短时高温环境动密封需求。

同中国专利文献CN 108396169A所述的一种铜基石墨复合密封材料相比，其发明的是一种金属基复合材料。本发明公布的是一种软质耐高温动密封材料。在满足高温使用的同时，本发明更具有缓冲减震、易拆卸的特点。可替代无机动密封材料，应用于短时高温环境。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种兼具耐高温性能和力学性能优良的耐高温可瓷化动密封橡胶材料。

本发明提供的耐高温可瓷化动密封橡胶材料，以质量份数计，其配方组成为：甲基乙烯基硅橡胶100份，气相法二氧化硅20～50份，助熔剂20～40份，高岭土20～30份，氧化铝30～60份，石墨粉10～60份，助剂2～4份，过氧化物硫化剂2～4份。

所述助熔剂在材料中起到降低成瓷温度的作用，该助熔剂为低熔点玻璃粉和碱土金属类中的一种或两种，其中碱土金属类采用氧化镁和氧化钙中的一种或两种。

所述的甲基乙烯基硅橡胶为端乙烯基聚二甲基硅氧烷或聚甲基乙烯基硅氧烷。

所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷的相对分子量为40～70万，乙烯基含量为0.03～0.06mol％；在材料中作为基体材料。

所述聚甲基乙烯基硅氧烷的相对分子量为50～60万，乙烯基含量为2～4mol％；在材料中作为基体材料。

所述的气相法二氧化硅为疏水型，比表面积为80～320m²/g。优选的，所述疏水型气相二氧化硅比表面积为200～300m²/g。

所述助剂为含氢硅油、防老剂和防腐剂中的一种或多种；

所述助剂可以采用聚甲基氢硅氧烷，分子量为2000～4000g/mol，含氢量为0.5～2wt％；在材料中可以起到提高生料的塑性和流动性的作用。

所述过氧化物硫化剂为2，5-二甲基-2，5-双己烷、过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)中的一种或两种；它们在材料中起到硫化作用。(注：硫化剂)

本发明提供的耐高温可瓷化动密封橡胶材料，其制备方法包括如下步骤：

1)将粉料置于鼓风干燥箱，在60～90℃条件下干燥30～90min；优选的，所述的温度条件为80℃；