汽车发动机密封用丁腈橡胶涂料的研制

　　郑楠1，梁志鸿2，邱祖民3(1．陕西理工学院，陕西汉中723000；
　　
　　2．南昌大学理学院，南昌330031；3．南昌大学环境与化学工程学院，南昌330031)
　　
　　摘要:介绍了汽车发动机密封用丁腈橡胶涂料的制备方法，讨论了溶剂、填料、酚醛树脂、硫化剂及其他助剂的选用对涂层性能的影响，得出了丁腈橡胶涂料最佳配方:丁腈橡胶N41100份，酚醛树脂240250～55份，炭黑N33030份，氧化锌5份，硫磺1～3份，促进剂CZ0.5～2份，促进剂DM0.5～1.5份，DOP5份，防老剂RD2份，醋酸乙酯200～270份，丁酮30～100份。讨论了不同的底涂剂对涂层的影响，结果表明:Chemlok205对丁腈橡胶与金属板材粘接效果最佳。采用辊涂的方式对丁腈涂料进行施工，硫化温度150℃，硫化时间为1h。在此条件下生产的丁腈橡胶涂料垫片，可满足汽车发动机的工况要求。
　　
　　关键词:丁腈橡胶；密封；垫片
　　
　　中图分类号:TQ633.52文献标识码:A文章编号:0253－4312(2011)05－0057－04
　　
　　丁腈橡胶(NBR)因分子中带有腈基而具有优异的耐油、耐溶剂和耐热性能，经过配合后的丁腈橡胶可具有良好的压缩回弹性［1－3］，长期使用温度可达到150℃。而与耐热性最好的氟橡胶相比，其价格仅为后者的1/5，具有明显的成本优势［4］。
　　
　　由丁腈橡胶生胶与配合剂制备的丁腈橡胶涂料，采用喷涂、辊涂、淋涂等方式涂覆于金属基材表面，硫化、成型后即得到丁腈橡胶涂层密封垫片。由于目前汽车发动机目前普遍采用水冷却方式，气缸密封垫片除了在发动机缸口附近很小的圆环外，其它部位工作温度一般低于140℃，因此经特殊配合的丁腈橡胶涂料，完全可能替代氟橡胶涂料，达到汽车发动机密封要求，从而大大降低成本，因此，有必要研究开发汽车发动机密封用的丁腈橡胶涂料及其施工工艺。
　　
　　1实验
　　
　　1.1原料
　　
　　丁腈橡胶生胶N41:日本ZEON公司产品;环氧改性有机硅树脂HG－43:四川晨光化工研究所;环氧树脂SM618:江苏三木化工;Chemlok205、Chemlok220:南京辰工胶粘剂有限公司;炭黑N330、N990:加拿大Cancarb公司;消泡剂2700、3100、6800:海明斯德谦(上海)化学;消泡剂BYK141、BYK066N，BYK067:毕克化学;酚醛树脂2402、氧化锌、白炭黑、氧化镁、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、过氧化二异丙苯(DCP)、硫化促进剂CZ、硫化促进剂DM、防老剂RD:市售;有机溶剂:分析纯，均为市售。
　　
　　1.2工艺流程
　　
　　生胶→塑炼→混炼→溶解→搅拌→加入助剂→研磨→检验。
　　
　　1.3测试方法
　　
　　防粘性:按ASTMF607—2004标准测定;附着力测试:按GB/T9286—1998采用画格法测定;耐冲击性:按GB/T1732—1993测定;耐热性:按GB/T1735—1989测定;铅笔硬度:按GB/T6739—2006测定;涂层柔韧性:按GB/T1731—1993测定;耐液体性能按美国ASTM146—2004标准测定。
　　
　　1.4基本配方
　　
　　丁腈橡胶N41100份，酚醛树脂240250～55份，填料15～30份，氧化锌5份，硫化剂1～3份，硫化促进剂0.5～2份，DOP5份，防老剂RD2份，橡胶溶剂200～400份，以上均为质量份(下同)。　

来源:久久涂料网