一种汽车机油滤清器密封圈及其生产工艺
阅读说明：本技术 一种汽车机油滤清器密封圈及其生产工艺 (Automobile oil filter sealing ring and production process thereof ) 是由 涂志林 陈方伟 程洪亮 陈琳玉 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车机油滤清器密封圈及其生产工艺,涉及滤清器技术领域,通过将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中,滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液,得到中间体A,将抗氧化剂300加入到中间体A中,得到该抗老化剂,通过将白炭黑置于真空烘箱中烘干,再溶于无水乙醇中,用超声波分散,得到产物A,将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解,然后加入产物A中,得到产物D；解决了现有汽车机油滤清器的密封圈的力学性能差,易老化、使用寿命短的问题；氨基甲酸酯自身的自由基捕捉能力不强,但其与受阻酚相互作用后,使得氨基甲酸酯能够像受阻酚一样具有较好的自由基捕捉能力,实现协同抗氧化作用,从而实现抗老化的目的。(The invention discloses a sealing ring of an automobile oil filter and a production process thereof, and relates to the technical field of filters, isophorone diisocyanate and a catalyst are added into a four-neck flask, a toluene solution of hydroxyl-terminated polybutadiene is dropwise added to obtain an intermediate A, an antioxidant 300 is added into the intermediate A to obtain an anti-aging agent, white carbon black is placed into a vacuum oven to be dried, then dissolved in absolute ethyl alcohol, dispersed by ultrasonic waves to obtain a product A, a silane coupling agent Si69 and the catalyst are added into the absolute ethyl alcohol to be dissolved, and then added into the product A to obtain a product D; the problems of poor mechanical property, easy aging and short service life of a sealing ring of the conventional automobile oil filter are solved; the carbamate has weak free radical trapping capacity, but after the carbamate interacts with hindered phenol, the carbamate has good free radical trapping capacity like hindered phenol, and the synergistic antioxidation effect is realized, so that the anti-aging purpose is realized.)
技术领域
本发明涉及滤清器技术领域，具体涉及一种汽车机油滤清器密封圈及其生产工艺。
背景技术
发动机工作过程中，金属磨屑、尘土、高温下被氧化的积碳、胶状沉淀物、水等不断混入润滑油，机油滤清器的作用就是滤掉这些机械杂质和胶质，保持润滑油的清洁，延长其使用期限，机油滤清器的密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，防止润滑油漏出及外物侵入；
但现有的汽车机油滤清器的密封圈，由于发动机工作时产生大量的热量使发动机空气滤清器处在高温状态，持久的高温导致密封圈老化，使密封效果降低，容易产生润滑油的泄漏，导致内部零件润滑不到位，产生磨损、影响发动机的正常运行，造成不必要的损失，且力学性能差、使用寿命短；
因此，如何改善现有汽车机油滤清器的密封圈的力学性能差、使用寿命短和易老化是本发明需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种汽车机油滤清器密封圈及其生产工艺：
(1)通过将白炭黑置于真空烘箱中烘干，再溶于无水乙醇中，用超声波分散，得到产物A，将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解，然后加入产物A中，得到产物D，将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫磺混合均匀，加入产物D，得到共混料，将共混料加入到开炼机进行混炼、硫化，得到该改性橡胶，通过使用该改性橡胶解决了现有汽车机油滤清器的密封圈的力学性能差，使用寿命短的问题；
(2)通过将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中，滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液，得到中间体A，将抗氧化剂300加入到中间体A中，得到该抗老化剂，通过加入该抗老化剂，解决了由于发动机工作时产生大量的热量使发动机空气滤清器处在高温状态，导致密封圈老化的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种汽车机油滤清器密封圈，包括以下重量份组分：
改性橡胶90-100份、吡啶硫酮锌1-2份、四丁基溴化铵1-2份、丙烯醇1-2份、双十四碳醇酯1-2份、氢氧化铝1-2份、凹凸棒土5-6份、聚溴化苯乙烯2-3份、三氧化二锑2-3份、过氧化二异丙苯1-2份、填料10-20份和抗老化剂5-15份；
该汽车机油滤清器密封圈由以下步骤制备得到：
S1：将改性橡胶放入密炼机中密炼，加入吡啶硫酮锌、四丁基溴化铵、丙烯醇、双十四碳醇酯和氢氧化铝，进行捏炼，得到物料A；
S2：将凹凸棒土、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、抗老化剂、过氧化二异丙苯和填料加入到物料A中，混炼、排胶和冷却，得到物料B；
S3：将物料B投入开炼机内，薄通，制得该汽车机油滤清器密封圈。
作为本发明进一步的方案：所述填料为玉石粉、竹炭粉中的一种或两种按任意比例混合。
作为本发明进一步的方案：所述改性橡胶由以下步骤制备得到：
S21：将白炭黑置于120-130℃的真空烘箱中烘干24-30h，再溶于无水乙醇中，用超声波分散10-30min，得到产物A；
S22：将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解，然后加入产物A中，在搅拌台上以60-70℃的温度搅拌反应2-3h，反应结束后，使用无水乙醇洗涤，再置于真空烘箱中干燥24-30h，得到产物D；
S23：将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫磺混合均匀，加入产物D，得到共混料；
S24：将共混料加入到开炼机进行混炼，置于室温24-30h后进行硫化，得到改性橡胶。
作为本发明进一步的方案：步骤S21中所述白炭黑与无水乙醇的用量比为10g：50mL。
作为本发明进一步的方案：步骤S22中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述硅烷偶联剂Si69、催化剂、无水乙醇与产物A的用量比为3g：0.02g：10mL：55g。
作为本发明进一步的方案：步骤S23中所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，所述天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂、硫磺与产物D的用量比为100g：2g：5g：1g：2g：55g。
作为本发明进一步的方案：所述抗老化剂由以下步骤制备得到：
S71：将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中，加入溶剂甲苯中，温度控制在30-45℃，通入氮气保护，滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，反应3-4h，得到中间体A；
反应原理如下：
S72：将抗氧化剂300加入到中间体A中，加入催化剂，温度控制在70-80℃，反应3-4h，通过旋转蒸发除掉甲苯，加入过量的甲醇并振荡，沉淀分层后进行分液得到粗产物，粗产物经甲苯溶解-甲醇沉淀-分液处理后，在60-70℃的真空干燥箱中干燥8-9h得到该抗老化剂。
反应原理如下：
作为本发明进一步的方案：步骤S71中所述端羟基聚丁二烯的甲苯溶液中端羟基聚丁二烯与甲苯的用量为5g：10g，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述催化剂的质量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的4％，所述异佛尔酮二异氰酸酯与端羟基聚丁二烯的甲苯溶液的用量比为3.82g：15g。
作为本发明进一步的方案：步骤S72中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述催化剂的质量为中间体A的质量的3％，所述抗氧化剂300与中间体A的摩尔比为2：1。
该种汽车机油滤清器密封圈的生产工艺，包括以下制备过程：
S1：将改性橡胶放入密炼机中密炼，加入吡啶硫酮锌、四丁基溴化铵、丙烯醇、双十四碳醇酯和氢氧化铝，进行捏炼，得到物料A；
S2：将凹凸棒土、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、抗老化剂、过氧化二异丙苯和填料加入到物料A中，混炼、排胶和冷却，得到物料B；
S3：将物料B投入开炼机内，薄通，制得该汽车机油滤清器密封圈。
本发明的有益效果：
本发明是通过将白炭黑置于真空烘箱中烘干，再溶于无水乙醇中，用超声波分散，得到产物A，将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解，然后加入产物A中，得到产物D，将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫磺混合均匀，加入产物D，得到共混料，将共混料加入到开炼机进行混炼、硫化，得到该改性橡胶，通过将硅烷偶联剂Si69接枝在白炭黑上，在橡胶基体里控制纳米孔洞生长，纳米孔洞来自于纳米粒子与橡胶基体的界面孔洞沿着拉伸方向发生粒子界面脱离，从而形成孔洞，硅粒子进行接枝改性再填充进橡胶基体时，得到像纤维束一样的纳米孔洞，在橡胶基体中形成的纳米孔洞有利于预防裂纹的产生，避免橡胶材料被破坏，纳米粒子界面强化可改变孔洞化的方式，从粒子界面脱离孔洞化转变到橡胶基体内部孔洞化，从而增强橡胶材料，获得机械性能优秀的改性橡胶，从而达到了提升汽车机油滤清器的密封圈的力学性能，延长使用寿命的目的；
通过将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中，滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液，得到中间体A，将抗氧化剂300加入到中间体A中，得到该抗老化剂，通过加入该抗老化剂，提升抗老化性，橡胶材料在热和氧的作用下，会产生大量的烷基自由基R·，R·能迅速与空气中的氧气发生反应，生成高活性的过氧化烷基自由基ROO·，氨基甲酸酯自身的自由基具有捕捉能力，能优先与ROO·发生反应而终止自由基，避免了橡胶材料分子链中的氢被ROO·自由基剥夺，实现稳定化，通过引入受阻酚，受阻酚失去自由基生成苯氧自由基，氨基甲酸酯可以提供氢原子给苯氧自由基而使受阻酚再生，恢复受阻酚高的自由基捕捉能力，氨基甲酸酯自身生成具有自由基捕捉能力的氨基自由基，并与自由基R·结合而终止，虽然氨基甲酸酯自身的自由基捕捉能力不强，但其与受阻酚相互作用后，使得氨基甲酸酯能够像受阻酚一样具有较好的自由基捕捉能力，实现协同抗氧化作用，从而实现抗老化的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种汽车机油滤清器密封圈，包括以下重量份组分：
改性橡胶90份、吡啶硫酮锌1份、四丁基溴化铵1份、丙烯醇1份、双十四碳醇酯1份、氢氧化铝1份、凹凸棒土5份、聚溴化苯乙烯2份、三氧化二锑2份、过氧化二异丙苯1份、填料10份和抗老化剂5份；
该汽车机油滤清器密封圈由以下步骤制备得到：
S1：将改性橡胶放入密炼机中密炼，加入吡啶硫酮锌、四丁基溴化铵、丙烯醇、双十四碳醇酯和氢氧化铝，进行捏炼，得到物料A；
S2：将凹凸棒土、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、抗老化剂、过氧化二异丙苯和填料加入到物料A中，混炼、排胶和冷却，得到物料B；
S3：将物料B投入开炼机内，薄通，制得该汽车机油滤清器密封圈；
其中的改性橡胶由以下步骤制备得到：
S21：将白炭黑置于120℃的真空烘箱中烘干24h，再溶于无水乙醇中，用超声波分散10min，得到产物A；
S22：将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解，然后加入产物A中，在搅拌台上以60℃的温度搅拌反应2h，使用无水乙醇洗涤，再置于真空烘箱中干燥24h，得到产物D；
S23：将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫磺混合均匀，加入产物D，得到共混料；
S24：将共混料加入到开炼机进行混炼，置于室温24h后进行硫化，得到改性橡胶；
其中的抗老化剂由以下步骤制备得到：
S71：将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中，加入溶剂甲苯中，温度控制在30℃，通入氮气保护，滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液，控制滴加速率为1滴/s，反应3h，得到中间体A；
S72：将抗氧化剂300加入到中间体A中，加入催化剂，温度控制在70℃，反应3h，在60℃的真空干燥箱中干燥8h得到该抗老化剂。
实施例2：
本实施例为一种汽车机油滤清器密封圈，包括以下重量份组分：
改性橡胶100份、吡啶硫酮锌2份、四丁基溴化铵2份、丙烯醇2份、双十四碳醇酯1份、氢氧化铝1份、凹凸棒土5份、聚溴化苯乙烯2份、三氧化二锑2份、过氧化二异丙苯1份、填料10份和抗老化剂5份；
该汽车机油滤清器密封圈由以下步骤制备得到：
S1：将改性橡胶放入密炼机中密炼，加入吡啶硫酮锌、四丁基溴化铵、丙烯醇、双十四碳醇酯和氢氧化铝，进行捏炼，得到物料A；
S2：将凹凸棒土、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、抗老化剂、过氧化二异丙苯和填料加入到物料A中，混炼、排胶和冷却，得到物料B；
S3：将物料B投入开炼机内，薄通，制得该汽车机油滤清器密封圈；
其中的改性橡胶由以下步骤制备得到：
S21：将白炭黑置于120℃的真空烘箱中烘干24h，再溶于无水乙醇中，用超声波分散10min，得到产物A；
S22：将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解，然后加入产物A中，在搅拌台上以60℃的温度搅拌反应2h，使用无水乙醇洗涤，再置于真空烘箱中干燥24h，得到产物D；
S23：将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫磺混合均匀，加入产物D，得到共混料；
S24：将共混料加入到开炼机进行混炼，置于室温24h后进行硫化，得到改性橡胶；
其中的抗老化剂由以下步骤制备得到：
S71：将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中，加入溶剂甲苯中，温度控制在45℃，通入氮气保护，滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液，控制滴加速率为2滴/s，反应4h，得到中间体A；
S72：将抗氧化剂300加入到中间体A中，加入催化剂，温度控制在80℃，反应4h，在70℃的真空干燥箱中干燥9h得到该抗老化剂。
实施例3：
本实施例为一种汽车机油滤清器密封圈，包括以下重量份组分：
改性橡胶100份、吡啶硫酮锌1份、四丁基溴化铵1份、丙烯醇1份、双十四碳醇酯1份、氢氧化铝2份、凹凸棒土6份、聚溴化苯乙烯3份、三氧化二锑3份、过氧化二异丙苯2份、填料20份和抗老化剂15份；
该汽车机油滤清器密封圈由以下步骤制备得到：
S1：将改性橡胶放入密炼机中密炼，加入吡啶硫酮锌、四丁基溴化铵、丙烯醇、双十四碳醇酯和氢氧化铝，进行捏炼，得到物料A；
S2：将凹凸棒土、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、抗老化剂、过氧化二异丙苯和填料加入到物料A中，混炼、排胶和冷却，得到物料B；
S3：将物料B投入开炼机内，薄通，制得该汽车机油滤清器密封圈；
其中的改性橡胶由以下步骤制备得到：
S21：将白炭黑置于130℃的真空烘箱中烘干24-30h，再溶于无水乙醇中，用超声波分散10-30min，得到产物A；
S22：将硅烷偶联剂Si69和催化剂加入到无水乙醇中溶解，然后加入产物A中，在搅拌台上以60-70℃的温度搅拌反应2-3h，使用无水乙醇洗涤，再置于真空烘箱中干燥24-30h，得到产物D；
S23：将天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫磺混合均匀，加入产物D，得到共混料；
S24：将共混料加入到开炼机进行混炼，置于室温24-30h后进行硫化，得到改性橡胶；
其中的抗老化剂由以下步骤制备得到：
S71：将异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂加入四口烧瓶中，加入溶剂甲苯中，温度控制在30-45℃，通入氮气保护，滴加端羟基聚丁二烯的甲苯溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，反应3-4h，得到中间体A；
S72：将抗氧化剂300加入到中间体A中，加入催化剂，温度控制在70-80℃，反应3-4h，在60-70℃的真空干燥箱中干燥8-9h得到该抗老化剂。
对比例1：
本对比例与实施例3相比未添加抗老化剂，其余步骤相同；
对比例2：
本对比例使用中国专利CN201310686994.2所公开的汽车滤清器密封圈；
将实施例1-3以及对比例1-2的滤清器密封圈采用万能试验机，按照GB/T528-2009的标准，设定拉伸速率为500mm/min，测试材料的断裂伸长率，按照GB/T3512-2001的标准进行加速热氧老化测试，老化温度为100℃；
检测结果如下表所示：
由上表可知，在相同测试条件下，实验例的断裂伸长率达到了672-680％，而未添加抗老化剂的对比例1的断裂伸长率为455％，使用中国专利CN201310686994.2所公开的汽车滤清器密封圈的对比例2的断裂伸长率为598％，老化时间为30h的实验例的断裂伸长率保持率达到了80-82％，而老化时间为30h的未添加抗老化剂的对比例1的断裂伸长率保持率为70％，老化时间为30h的使用中国专利CN201310686994.2所公开的汽车滤清器密封圈的对比例2的断裂伸长率保持率为78％，老化时间为60h的实验例的断裂伸长率保持率达到了70-75％，而老化时间为60h的未添加抗老化剂的对比例1的断裂伸长率保持率为59％，老化时间为60h的使用中国专利CN201310686994.2所公开的汽车滤清器密封圈的对比例2的断裂伸长率保持率为65％，老化时间为90h的实验例的断裂伸长率保持率达到了68-72％，而老化时间为90h的未添加抗老化剂的对比例1的断裂伸长率保持率为54％，老化时间为90h的使用中国专利CN201310686994.2所公开的汽车滤清器密封圈的对比例2的断裂伸长率保持率为60％，老化时间为180h的实验例的断裂伸长率保持率达到了59-62％，而老化时间为180h的未添加抗老化剂的对比例1的断裂伸长率保持率为48％，老化时间为180h的使用中国专利CN201310686994.2所公开的汽车滤清器密封圈的对比例2的断裂伸长率保持率为55％，实验例的各项数据明显优于对比例，说明了添加抗老化剂和使用改性橡胶明显提高了材料的抗老化性和力学性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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