[发明专利]高减摩抗磨车用密封件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及密封件材料这一技术领域，特别涉及到高减摩抗磨车用密封件的制备方法。

背景技术

密封件，是一种精密机械零件，通过它与旋转轴的接触可避免润滑油或其他介质泄漏。几乎所有机械传动部分都需要不同的油来润滑或传递动力，有油就需要密封。因此，密封件在航空航天，航海，汽车工业，石油化工，冶金，建筑，轻工等领域得到了广泛应用。车用动密封件，即油封，主要用于汽车动态条件下密封，如发动机、变速箱的密封等。随着现代工业的发展，对油封的需求越来越大，特别是能够满足高温、高压、高速环境的油封，故新型油封不断被开发出来，如：迷宫式油封、新型唇型油封、螺旋式油封等。但这类新型油封是从结构设计、密封形式等方面改变的。而油封密封件端面的耐磨性能直接影响着它的使用寿命，因此，如何采用不同的配方工艺来提高油封的耐磨性是一个值得不断研究的问题。油封对弹性体材料的要求是，具备良好的耐油性(根据油封工作环境选择材料，如接触极性油，则选择非极性材料；若为非极性油则选择极性材料，两者的极性相差越大，则油封耐油性越好)、耐磨性、耐热性、耐压缩永久变形及一定的耐撕裂性、抗张强度，与骨架材料要有好的粘合性。弹性体材料直接决定着油封的各种性能，是影响油封密封性能和耐久性能的重要因素。在油封配方设计中，除了考虑使用性能外，还须考虑材料的加工性能和较低的成本。所以本发明致力于研究车用高减摩抗磨密封件材料，在降低成本的前体下，提高密封件的耐磨抗磨性能，提高使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供高减摩抗磨车用密封件的制备方法，该工艺通过利用乙烯基三甲氧基硅烷、炭黑、二硫化钼、N-环己基对甲苯磺酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、无水乙醇进行恒温回流反应合成特异性的改性活化剂，对聚四氟乙烯、丁晴橡胶、聚氨酯、玻璃纤维、碳纤维、石墨、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷混合物进行改性辊炼、高温高压反应、模胚浸泡固化、高温高压烧结、脱模硫化、烧结定型、常温静置、车床加工等一系列操作后得到密封件成品。制备而成的高减摩抗磨车用密封件，其耐磨抗磨性能好、减磨力度大、强度高使用寿命长，具有较好的应用前景。同时还公开了由该制备工艺制得的高减摩抗磨车用密封件在汽车行业的压缩机、气压机等的活塞环、导向环、组合密封环配件中的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

高减摩抗磨车用密封件的制备方法，包括以下步骤：

(1)将20g乙烯基三甲氧基硅烷、5g炭黑、3g二硫化钼、2g N-环己基对甲苯磺酰胺加入到1L 50mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，置于磁力搅拌器上搅拌混匀后，加入100ml无水乙醇混匀，将其置于85℃的恒温水浴回流冷凝装置，反应完全后，将反应液倒入三角瓶中，缓慢滴入5ml1.5mol/L的盐酸胍溶液，恒速搅拌3-5h,反应物静置12-18h，倒去上清液，抽滤，所得的沉淀物用10％的NaOH冲洗3遍，45℃真空干燥后，放于超市粉碎机中粉碎至粉末，得到改性活化剂；

(2)将步骤(1)得到的改性活化剂1-3份溶于50ml 5％的醋酸钠溶液中，搅拌均匀后同聚四氟乙烯15-22份、丁晴橡胶3-7份、聚氨酯1-3份、玻璃纤维2-3份、碳纤维1-3份、石墨1-4份、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷1-2份混合，加入双辊开炼机中，搅拌加热至420-460℃，搅拌速度为1000-1200转/分钟，反应30-60分钟以后，缓慢降温至85-100℃，混合物过筛分选，得到过筛产物；

(3)将步骤(2)的过筛产物注入适当的密封件模具中，压制密封件型胚，密封件型胚浸没在4,4'-二氯二苯砜和硅酸四乙酯的混合液中进行固化反应，反应时间1-2h；

(4)将步骤(3)的密封件固化型胚放入高压高温烧结炉中进行模压反应，反应炉设置温度为580-660℃，压强为85MPa,缓慢加压，保持高压高温反应20-40分钟后关闭温和压强，进行自然降温和降压直至与外界环境一致；

(5)将步骤(4)的密封件烧结件放在惰性气体反应炉中加热至65-70℃，保温时间15-20分钟，向烧结件喷洒7.5％的碳酸氢二钠溶液，进行脱模具工序，得到密封件中间品；

(6)将步骤(5)的密封件中间品在平板硫化机上进行硫化，得到硫化复合材料，其中硫化的条件为：165℃，20MPa,25sec；