一种橡胶密封阀门及其生产工艺制造技术

本申请涉及一种橡胶密封阀门，属于橡胶密封件的技术领域，包括金属阀门、有机硅胶粘剂和密封圈，所述密封圈通过有机硅胶粘剂粘附于所述金属阀门，所述密封圈至少包括以下质量份的原料：填料30‑40份；氧化锌2‑3份；功能助剂6‑12份；硫化助剂0.5‑1份；过氧化物硫化剂1‑2份；三元乙丙生胶45‑55份。本申请具有提高金属用胶粘剂与橡胶密封圈之间的结合牢度，从而将二次涂胶简化为一次涂胶以提高生产效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶密封阀门及其生产工艺
本申请涉及橡胶密封件的领域，尤其是涉及一种橡胶密封阀门及其生产工艺。
技术介绍
电子节温器是发动机的重要零部件，其作用是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系统的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。电子节温器必须保持良好的状态，否则会严重影响发动机的正常工作。如电子节温器主阀门开启过迟，就会引起发动机过热；主阀门开启过早，则使发动机预热时间延长，使发动机温度过低。此时可判断电子节温器的工作状态是否良好，当发动机开始冷车运转时，水箱的上水室进水管处如还有冷却水流出，则说明电子节温器的主阀门不能关闭；当发动机冷却水温度超过70摄氏度时，水箱的上水室进水管处无冷却水流出，则说明电子节温器主阀门不能正常开启，这时就需要进行修理。在电子节温器中，常见的阀门结构有两种，纯金属阀门和橡胶阀门。纯金属阀门一般适用于对密封性要求不高的应用场景；橡胶阀门的主要构成是金属和橡胶，即在金属阀门表面硫化一层橡胶。为了保证橡胶不脱落，需要对金属阀门进行表面处理，随后在金属阀门表面涂覆金属用胶粘剂，在橡胶处涂覆橡胶用胶粘剂，通过金属用胶粘剂和橡胶用胶粘剂相互粘合以将橡胶和金属阀门进行粘接。目前常见的金属胶粘剂是有机硅胶粘剂，有机硅胶粘剂能够粘接金属、塑料、橡胶、陶瓷玻璃和其他材料，应用广泛，也常常用于电子节温器中橡胶和金属阀门的粘接。针对上述中的相关技术，专利技术人认为，在进行橡胶阀门的生产时，需要分别对金属阀门和橡胶进行涂胶操作，生产工序较为繁琐。
技术实现思路
为了改善目前橡胶阀门生产时工序较为繁琐的问题，本申请提供一种橡胶密封阀门及其生产工艺。第一方面，本申请提供一种橡胶密封阀门，采用如下的技术方案：一种橡胶密封阀门，包括金属阀门、有机硅胶粘剂和密封圈，所述密封圈通过有机硅胶粘剂粘附于所述金属阀门，所述密封圈至少包括以下质量份的原料：通过采用上述技术方案，在对橡胶密封阀门进行硫化处理前，将有机硅胶粘剂涂覆到金属阀门上，再将密封圈放到金属阀门上进行预定位。随后对橡胶密封阀门进行硫化处理，在进行硫化处理时，过氧化物硫化剂能够使三元乙丙生胶发生硫化，进一步的，过氧化物硫化剂还能使三元乙丙生胶和有机硅胶粘剂发生交联，形成稳定的C-C交联键，从而使有机硅胶粘剂和密封圈接触处交联为一个整体。在仅涂覆一层胶粘剂的前提下，密封圈和金属阀门的结合牢度较高，不易脱离，能够达到所需性能。而少涂覆一层胶粘剂简化了工序，提高了生产效率。另外，相较于常规的三元乙丙橡胶密封圈配方，本申请中增大了三元乙丙生胶的用量，降低了填料的用量，从而提高密封圈的老化性能和压缩永久变形性能。可选的，所述填料选用炭黑，炭黑的型号为N550。通过采用上述技术方案，填料的粒径需要严格控制，专利技术人发现，当炭黑的型号为N550时，胶料的流动性较高，制品的合格率有所上升。另外，选用该粒径范围的炭黑压缩永久变形性能有所提升。可选的，所述功能助剂包括软化剂和防老剂，按照质量比，软化剂：防老剂＝(5-10)：(1-2)。通过采用上述技术方案，软化剂用于改善橡胶的加工性能和使用性能，可以增加胶料的塑性，降低胶料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性，提高硫化胶的拉伸强度、伸长率和耐磨性。防老剂用于提高胶料的抗老化性能。可选的，所述过氧化物硫化剂选用双二五。通过采用上述技术方案，相较于一般的硫化剂，双二五更适用于高温硫化环境，且双二五不但能够硫化三元乙丙橡胶，对有机硅胶粘剂同样有硫化效果，从而使三元乙丙生胶和有机硅胶粘剂的接触处发生交联粘接。另外，双二五的硫化效率高，能够减少过氧化物硫化剂的使用量。可选的，所述三元乙丙生胶的门尼粘度为75-85MU，所述三元乙丙生胶的ENB含量为5-6wt％。通过采用上述技术方案，专利技术人发现，当三元乙丙生胶的门尼粘度为75-85MU，ENB含量为5-6wt％时，硫化后得到的密封圈压缩永久变形性能和抗老化性能均更优异。可选的，所述密封圈还包括1-2质量份的其他助剂，所述其他助剂包括分散流动助剂和内脱模剂并按照质量比(1-2)：(2-3)组成。通过采用上述技术方案，分散流动助剂能够进一步提高胶料的流动性能，而内脱模剂能够提高密封圈的脱模性能。可选的，所述密封圈中还添加有8-10质量份自修复纤维和0.5-1质量份Grubbs固化剂；所述自修复纤维包括以下质量百分比的组分：皮层60-70％；双环戊二烯芯层30-40％；所述皮层包括以下质量百分比的组分：聚丙烯腈80-85％；聚乙烯吡咯烷酮15-20％。通过采用上述技术方案，由于应用场景为汽车的电子节温器，其工作环境较为恶劣，且对密封圈的密封性能要求较高。在工作环境、外力冲击等影响下，橡胶的内部会产生微裂纹，橡胶的完整性被破坏，对于密封圈的密封性影响较大。由于额外添加有自修复纤维和固化剂，当橡胶内产生微裂纹时，会撕裂自修复纤维的皮层，并将双环戊二烯芯层释放出以对微裂纹进行填充，填充于微裂纹中的双环戊二烯接触到橡胶中的固化剂而固化，从而对微裂纹进行修复，这大大提高了密封圈的使用寿命。特定选用聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮作为皮层是由于，专利技术人发现，单纯使用聚丙烯腈作为皮层时，只能在纺丝时就将双环戊二烯作为芯层注入，否则双环戊二烯无法注入到皮层内，此时，皮层完整、无损伤。但是，若橡胶产生的微裂纹尺寸较小，产生的撕裂力也较小，不易撕裂完整的聚丙烯腈皮层，这就使得双环戊二烯芯层不易释放出，也就无法对微裂纹进行修复。聚乙烯吡咯烷酮溶于溶剂也溶于水，在将聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮纺丝后进行进一步处理，能够将聚乙烯吡咯烷酮去除，从而得到多孔的皮层结构。这不但使得双环戊二烯更易于进入到皮层内，从而形成皮层多孔的自修复纤维；当橡胶产生微裂纹时，即使橡胶产生的微裂纹尺寸较小，由于皮层上存在大量孔洞，易于被撕裂，从而将双环戊二烯芯层释放出。也即是说，选用聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮作为皮层能够提高自修复纤维的自修复效果。另外，由于相容性问题，将纤维放入到三元乙丙橡胶内容易形成相分离，纤维的两端也会产生应力集中，这都容易导致橡胶的压缩永久变形性能下降，当然，纤维的加入也会阻碍橡胶的变形，从而提高橡胶的压缩永久变形性能，因此，纤维材料的添加量需要进行严格控制。由于特定选用聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮，能够得到皮层多孔的自修复纤维。那么，在密封圈的生产过程中，自修复纤维受到挤压，部分双环戊二烯将从自修复纤维两端、皮层的孔洞渗出。渗出的双环戊二烯本身就是三元乙丙橡胶的组分之一，因此，在硫化过程中，自修复纤维上渗出的双环戊二烯能够直接参与硫化，从而使自修复纤维与三元乙丙生胶交联为一体。这将大大降低自修复纤维与胶料的相容性问题，也大大降低了自修复纤维两端的应力集中，相应的，橡胶的压缩永久变形性能大大提高。可选的，所述自修复纤维的长度为0.9-1.1mm，内径为20-30μm，外径为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶密封阀门，包括金属阀门(1)、有机硅胶粘剂和密封圈(2)，所述密封圈(2)通过有机硅胶粘剂粘附于所述金属阀门(1)，其特征在于：所述密封圈(2)至少包括以下质量份的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶密封阀门，包括金属阀门(1)、有机硅胶粘剂和密封圈(2)，所述密封圈(2)通过有机硅胶粘剂粘附于所述金属阀门(1)，其特征在于：所述密封圈(2)至少包括以下质量份的原料：





2.根据权利要求1所述的一种橡胶密封阀门，其特征在于：所述填料选用炭黑，炭黑的型号为N550；所述功能助剂包括软化剂和防老剂，按照质量比，软化剂：防老剂＝(5-10)：(1-2)；所述过氧化物硫化剂选用双二五；所述三元乙丙生胶的门尼粘度为75-85MU，所述三元乙丙生胶的ENB含量为5-6wt％。


3.根据权利要求1所述的一种橡胶密封阀门，其特征在于：所述密封圈(2)还包括1-2质量份的其他助剂，所述其他助剂包括分散流动助剂和内脱模剂并按照质量比(1-2)：(2-3)组成。


4.根据权利要求1所述的一种橡胶密封阀门，其特征在于：所述密封圈(2)中还添加有8-10质量份自修复纤维和0.5-1质量份Grubbs固化剂；所述自修复纤维包括以下质量百分比的组分：
皮层60-70％；
双环戊二烯芯层30-40％；
所述皮层包括以下质量百分比的组分：
聚丙烯腈80-85％；
聚乙烯吡咯烷酮15-20％。


5.根据权利要求4所述的一种橡胶密封阀门，其特征在于：所述自修复纤维的长度为0.9-1.1mm，内径为20-30μm，外径为40-50μm。


6.根据权利要求4或5所述的一种橡胶密封阀门，其特征在于：所述自修复纤维的制备工艺具体包括以下工艺步骤：
步骤一、纺丝，即按照比例将皮层的原料放入到DMF溶剂中完全溶解，随后纺丝得到中空纤维；
步骤二、碱减量处理，即将步骤一中得到的中空纤维进行碱减量处理，得到多孔纤维；
步骤三、浸渍，将双环戊二烯放入到四氢呋喃溶剂中完全溶解，随后将步骤二中得到的多孔纤维放入，超声波震荡，取出真空干燥后得到浸渍纤维；
步骤四、切丝，即将步骤三中得到的浸渍纤维切断，得到自修复纤维。


7.一种橡胶密封阀门的制备工艺，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄惠坤，陈伟平，方岳权，丁立锋，黄舰，
申请(专利权)人：浙江省上虞油封制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33