[发明专利]一种自润滑密封材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种自润滑密封材料，其特征在于，所述密封材料的制备原料包括以下组份：改性丁腈橡胶60‑80份，纳米级润滑滚珠20‑40份，MOF改性石墨烯10‑20份，硫化剂0.5‑3份，硫化活化剂5‑10份，硫化促进剂1‑5份和补强剂30‑80份。本发明的有益效果为：本发明制备的自润滑密封材料拉伸强度、扯断伸长率以及骨架与胶料剥离强度都很高，且老化后的硬度、拉伸强度以及扯断伸长率也都很好。发明制备的自润滑密封材料磨耗性能好，且在1000万次后仍旧不漏油，密封性好。本发明制备的自润滑密封材料唇口尺寸变化小，油损失或气体损失也非常少。

技术领域

本发明涉及自润滑密封技术领域，尤其涉及一种自润滑密封材料及其制备方法。

背景技术

往复油封是汽车减震器必不可少的元件，属于易耗品，随着工业快速发展，尤其是重型卡车的大量使用，对往复油封提出了更高温度、更长使用寿命的要求。

申请号为CN201410596901.1的中国专利公开了一种便于装配的自润滑橡胶材料及其制备方法，通过在橡胶混炼时加入润滑剂，硫化成制品后润滑剂会迁移在橡胶制品表面，形成一层薄膜，起到润滑作用，减少橡胶制品的摩擦系数，通过该方法制得的橡胶材料虽然能够改善乙丙橡胶的自润滑性能，但是使用单一的、能析出到橡胶表面的润滑剂，当橡胶摩擦将该种润滑剂磨损完后，将直接磨损橡胶原材料，导致橡胶制品失效。

传统橡胶油封材料在高温、高压下，因油封唇口与往复轴的摩擦系数大，密封唇口因摩擦生热会积聚大量热量，从而加速橡胶的老化和磨损，导致油封快速失效，无法满足其高温、高频率下仍旧保持较长使用寿命的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供能满足具有自润滑功能，且在高温、高频下还能保持使用寿命的一种自润滑密封材料。

为实现上述目的，本发明提供了一种自润滑密封材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种自润滑密封材料，密封材料的制备原料包括以下组份：改性丁腈橡胶60-80份，纳米级润滑滚珠20-40份，MOF改性石墨烯10-20份，硫化剂0.5-3份，硫化活化剂5-10份，硫化促进剂1-5份和补强剂30-80份。

优选的，硫化剂包括硫磺或过氧化二异丙苯（DCP）中的一种或几种的混合，硫化促进剂包括促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂TETD、促进剂DM、促进剂M、硫磺或含硫化合物DTDM中的一种或几种，所述硫化活化剂为氧化锌或硬脂酸中的一种或几种，补强剂包括高耐磨炭黑、半补强炭黑、快压出炭黑、碳酸氢钙、硅藻土、白炭黑中的一种或多种。

优选的，改性丁腈橡胶的制备步骤如下：

步骤（1）按重量份称取丁腈橡胶60-80份，八乙烯-笼型倍半硅氧烷15-30份；

步骤（2）将丁腈橡胶和八乙烯-笼型倍半硅氧烷投入密炼机中，设定改性条件，得到改性丁腈橡胶。

优选的，改性丁腈橡胶的制备步骤（2）中，改性条件为：密炼机温度为80-135℃，密炼机转速为50-100r/min，处理时间为10-25min。

优选的，纳米级润滑滚珠的制备步骤如下：

步骤（1）将氨丙基POSS和马来酸酐溶解于甲苯中，在80-100℃下反应24-36h后分离提纯得到POSS-MA，POSS与马来酸酐的摩尔比为1.01:1-1.05:1；

步骤（2）将POSS-MA、聚乙二醇、对甲苯磺酸溶解于甲苯中，在120-140℃下反应24-36h后分离提纯得到POSS-MA-PEG。POSS-MA、聚乙二醇的投料摩尔比为1：1.01-1:1.05，对甲苯磺酸占POSS-MA和聚乙二醇总质量的0.01-1%；