一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料及其制备方法与流程

本发明涉及密封圈制备，尤其涉及耐高低温发动机连接管的密封圈胶料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着发动机技术及混动技术的国产化发展，发动机连接管及其密封件的工作环境变得愈加严苛，尤其是在高温工况以及低温环境条件下，对密封圈材料的性能提出了更高的要求。目前常采用丙烯酸酯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶或丁腈橡胶做为主材进行配方设计，但其各材料在综合性能方面存在不足，导致密封性能不稳定；主要体现在以下几个方面：

2、乙烯丙烯酸酯橡胶虽然具有耐高温性能，但其硫化速度较慢，强度偏低；以及在高温和低温环境下的力学性能不够理想，容易出现老化、龟裂等问题，也容易导致密封失效。

3、丁腈橡胶虽然具有优异的耐油性能，但其低温性能较差，容易在低温环境下变硬、失去弹性，从而影响密封效果。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：为了克服上述缺点，提供一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料及其制备方法。

2、技术方案是：一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，包括以下组分构成：

3、乙烯丙烯酸酯橡胶(aem)：100-120份；

4、聚苯硫醚(pps)：5-10；

5、钛氧网络复合物：10-15份；

6、增塑剂：5-8份；

7、功能性助剂：3-5份；

8、防老剂：5-10份；

9、硫化剂：3-5份。

10、优选地，所述钛氧网络复合物的制备方法包括如下步骤：

11、将钛酸酯聚合物和钛氧化物按3：1比例混合，搅拌均匀；

12、在搅拌过程中，逐渐升温至80-100℃，保持反应1-2小时，使钛酸酯聚合物与钛氧化物反应形成ti-o-ti键；

13、反应完成后，冷却至室温，得到钛氧网络复合物(tonc)。

14、优选地，所述钛酸酯聚合物为钛酸四丁酯；所述钛氧化物为二氧化钛(tio2)。

15、优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(dop)或癸二酸二辛酯(dos)。

16、优选地，所述功能性助剂为有机硅烷偶联剂，包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(memo)或γ-氰乙基三乙氧基硅烷(cetes)。

17、优选地，所述防老剂为ky845、zmti中一种或多种组合。

18、优选地，所述硫化剂为过氧化物硫化剂，包括1,3-双叔丁基过氧化二异丙基苯、1,4-双叔丁基过氧化二异丙基苯、1,2-双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种或多种组合。

19、基于上述一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料的配方组分，本发明还提供一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料的制备方法，包括以下步骤：

20、1)塑炼：将聚苯硫醚(pps)和钛氧网络复合物分别称重后充分混合均匀后进行塑炼形成配料a；

21、再将乙烯丙烯酸酯橡胶(aem)进行塑炼形成配料b，使配料a、b达到适合进一步加工的塑性状态。

22、2)第一道混炼：将配料a、配料b投入密炼机中，开始混炼，依次加入增塑剂、功能型助剂、炭黑、防老剂，继续混炼，得到胶料c；

23、将胶料c排到开炼机上进行散热，薄通完成后，出片冷却。

24、3)第二道混炼：将胶料c与硫化剂投入密炼机混炼60-90秒混炼，然后在清扫后继续混炼60-90秒后卸料到开料机上出片，完成制备最终密封圈胶料。

25、有益效果：1、aem具有优异的耐热性、耐油性和耐老化性能，是密封圈胶料的主要基材；提供基础的弹性和机械强度。

26、2、pps具有高耐热性和化学稳定性，能够在高温下保持良好的机械性能；通过钛酸酯与钛氧化物反应形成的ti-o-ti键，构成了一个稳定的网络骨架结构；熔融的聚苯硫醚(pps)流动并填充到这个骨架结构的孔洞和孔隙中，形成互穿的聚合物网络；同时，采用有机硅烷偶联剂作为功能助剂，能够在无机材料和有机材料之间形成化学键，提高聚苯硫醚和钛氧网络复合物两者之间的粘接性能；改善密封圈的柔韧性和加工性能，使其在高低温环境下保持良好的密封塑性。

27、3、硫化剂能够在橡胶分子之间形成交联结构，使得aem和pps、钛氧网络复合物的混炼体系之间相互交织成网络结构。显著增强密封圈的机械强度和耐热性能以及粘接性能，确保其在高低温环境下的稳定性。

技术特征：

1.一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，包括以下组分构成：乙烯丙烯酸酯橡胶(aem)：100-120份；

2.根据权利要求1所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，所述钛氧网络复合物的制备方法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，所述钛酸酯聚合物为钛酸四丁酯；所述钛氧化物为二氧化钛(tio2)。

4.根据权利要求1所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(dop)或癸二酸二辛酯(dos)。

5.根据权利要求1所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，所述所述功能性助剂为有机硅烷偶联剂，包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(memo)或γ-氰乙基三乙氧基硅烷(cetes)。

6.根据权利要求1所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，所述防老剂为ky845、zmti中一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料，其特征在于，所述硫化剂为过氧化物硫化剂，包括1,3-双叔丁基过氧化二异丙基苯、1,4-双叔丁基过氧化二异丙基苯、1,2-双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种或多种组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种耐高低温发动机连接管的密封圈胶料的制备方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及密封圈制备技术领域，尤其涉及耐高低温发动机连接管的密封圈胶料及其制备方法；括以下组分构成：乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)：100‑120份；聚苯硫醚(PPS)：5‑10；钛氧网络复合物：10‑15份；增塑剂：5‑8份；功能性助剂：3‑5份；防老剂：5‑10份；硫化剂：3‑5份。PPS具有高耐热性和化学稳定性，能够在高温下保持良好的机械性能；通过钛酸酯与钛氧化物反应形成的Ti‑O‑Ti键，构成了一个稳定的网络骨架结构；熔融的聚苯硫醚(PPS)流动并填充到这个骨架结构的孔洞和孔隙中，形成互穿的聚合物网络。技术研发人员：黄立伟,周国荣,苏怀生,高建国受保护的技术使用者：江苏冠联新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14