一种舱门活动窗密封结构及其应用

文档序号:333657 发布日期:2021-12-03 浏览:44次 >En<

阅读说明:本技术 一种舱门活动窗密封结构及其应用 (Cabin door movable window sealing structure and application thereof ) 是由 高亦岚 于 2021-07-31 设计创作,主要内容包括:本发明申请提供了一种舱门活动窗密封结构及其应用,舱门活动窗密封结构包括活动窗玻璃,滑动槽盒橡胶密封条;其中活动窗玻璃为平板玻璃或双曲面玻璃,滑动槽位于活动窗玻璃四周,滑动槽压缩固定有橡胶密封条。其中橡胶密封条的原料至少包含以下重量份:胶料100~120份,交联剂1~10份,增塑剂5~20份,橡胶油5~10份,助剂10~15份,胺类1~5份,酚类1~5份,填料25~50份。本发明申请保护的一种舱门活动窗密封结构具有良好的舱门活动窗的密封性,防腐蚀性和防透湿性,并且有效增加了舱门活动窗密封结构的使用寿命,适宜在工业密封领域推广,具有广阔的发展前景。(The invention provides a cabin door movable window sealing structure and application thereof, wherein the cabin door movable window sealing structure comprises movable window glass and a sliding groove box rubber sealing strip; the movable window glass is flat glass or hyperboloid glass, the sliding groove is positioned around the movable window glass, and the sliding groove is compressed and fixed with a rubber sealing strip. Wherein the rubber sealing strip at least comprises the following raw materials in parts by weight: 100-120 parts of rubber material, 1-10 parts of cross-linking agent, 5-20 parts of plasticizer, 5-10 parts of rubber oil, 10-15 parts of auxiliary agent, 1-5 parts of amine, 1-5 parts of phenol and 25-50 parts of filler. The cabin door movable window sealing structure has good sealing performance, corrosion resistance and moisture permeability resistance of the cabin door movable window, effectively prolongs the service life of the cabin door movable window sealing structure, is suitable for popularization in the field of industrial sealing, and has wide development prospect.)

一种舱门活动窗密封结构及其应用

技术领域

本发明涉及工业密封领域,尤其涉及一种舱门活动窗密封结构及其应用。

背景技术

随着社会的进步和经济的发展,人们越来越多的乘坐具有密封性的公共交通工具进行出行,例如汽车、飞机和高铁,此时这些公共交通工具的密封结构不仅关系着载具内部环境的稳定,还对于载具的行驶安全起到至关重要的作用,因此有关舱门活动窗的密封结构的研究越来越成为公共交通工具领域和工业密封研究的热点。

但一些现有技术当中,有关舱门活动窗密封结构的研究还简单的停留在密封性能高低的研究阶段,随着交通载具所处的环境和领域不同,对于密封结构的性能要求也越来越多。

因此,研发一种具有优异的密封性的同时,还能够具有防透湿性、耐光性等优异性能的舱门活动窗密封结构是一项十分有意义的工作。

发明内容

为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种舱门活动窗密封结构,其特征在于:包含活动窗玻璃,滑动槽和橡胶密封条。

作为一种优选的方案,所述活动窗玻璃为平板玻璃、双曲面玻璃种的至少一种。

作为一种优选的方案,所述滑动槽位于活动窗玻璃四周与活动窗玻璃形状一致,且固定在活动窗玻璃四周。

作为一种优选的方案,所述橡胶密封条位于滑动槽内部,通过滑动槽两壁对橡胶密封条进行挤压固定,橡胶密封条可在滑动槽内部滑动。

作为一种优选的方案,所述橡胶密封条在滑动槽的压缩量为20~30%。

作为一种优选的方案,所述橡胶密封条,原料至少包含以下重量份:胶料100~120份,交联剂1~10份,增塑剂5~20份,橡胶油5~10份,助剂10~15份,胺类1~5份,酚类1~5份,填料25~50份。

作为一种优选的方案,所述胶料为三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶中的至少一种。

作为一种优选的方案,所述交联剂为二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯中的至少一种。

作为一种优选的方案,所述填料的细度为3500~4500目。

本发明第二方面提供了一种上述舱门活动窗密封结构的应用,包括该舱门活动窗密封结构在载具门窗密封中的应用。

有益效果:

1、本发明申请制备的舱门活动窗密封结构中,橡胶密封条可以与滑动槽高度匹配,具有适宜的压强,能够有效的避免在密封结构使用时,滑动槽积蓄过多的积水,从而影响密封结构的密封性能。

2、本发明申请制备的舱门活动窗密封结构中,橡胶密封条与滑动槽之间具有适宜的密封压缩量,避免了因为压缩量过大而导致的密封条在滑动槽内滑动困难和压缩量过小而导致的密封性下降的现象。

3、本发明申请中制备的舱门活动窗密封结构中,橡胶密封条其具有合适的橡胶力学强度和韧性,能够通过弧度大小的变化从而适应平直活动窗玻璃和双曲面型活动窗玻璃的不同的弯曲强度要求,具有广泛的适用性。

4、本发明申请中制备的舱门活动窗密封结构中的密封条的橡胶材料的采用,有效提高了密封结构的耐候和耐光性能,并且具有较高的撕裂强度。

附图说明

图1为本发明申请中舱门活动窗密封结构侧面结构示意图;

图2为本发明申请中舱门活动窗密封结构立体图;

图中:1-活动窗玻璃、2-滑动槽、3-橡胶密封条。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种舱门活动窗密封结构,其特征在于:包含活动窗玻璃,滑动槽和橡胶密封条。

作为一种优选的方案,所述活动窗玻璃为平板玻璃、双曲面玻璃种的至少一种。

作为一种优选的方案,所述滑动槽位于活动窗玻璃四周与活动窗玻璃形状一致,且固定在活动窗玻璃四周。

作为一种优选的方案,所述橡胶密封条位于滑动槽内部,通过滑动槽两壁对橡胶密封条进行挤压固定,橡胶密封条可在滑动槽内部滑动。

作为一种优选的方案,所述橡胶密封条在滑动槽的压缩量为20~30%。

在一些优选的实施方式中,所述橡胶密封条,原料至少包含以下重量份:胶料100~120份,交联剂1~10份,增塑剂5~20份,橡胶油5~10份,助剂10~15份,胺类1~5份,酚类1~5份,填料25~50份。

在一些优选的实施方式中,所述胶料为三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述交联剂为二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述橡胶油为植物油、白油中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述助剂为二氧化钛、氧化锌、石墨烯、氧化石墨烯、改性二氧化钛、改性氧化锌、改性氮化碳中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述助剂为改性二氧化钛;改性二氧化钛的制备方法包含以下几步:将琥珀酸酐溶解于DMF溶液中,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,在水浴温度60~70℃下加热搅拌3~4小时;(2)之后将含有二氧化钛的DMF溶液,滴加进反应溶液,持续搅拌反应3~3.5小时后获得预处理二氧化钛粒子;(3)将预处理二氧化钛粒子与2-甲基咪唑和硝酸锌混合并加入乙醇溶剂,在500~800W的水浴超声装置下超声聚合,将得到的产物洗涤、干燥,得到改性二氧化钛粒子。

在一些优选的实施方式中,所述超声聚合的时间为50~90分钟。

在一些优选的实施方式中,所述超声聚合的时间为60分钟。

在一些优选的实施方式中,所述改性二氧化钛的平均粒径为60~120nm。

在一些优选的实施方式中,所述改性二氧化钛的平均粒径为80nm。

本发明申请中,通过采用咪唑改性之后的二氧化钛作为橡胶材料的制备原料,有效提高了橡胶材料的耐光性效果,从而最终提高了双曲面活动窗密封结构的抗紫外耐黄变性能。本申请人推测为:改性后的二氧化钛与形成的有机框架结构能够有效的将二氧化钛表面进行配位结合,减少电子-空穴复合的效率,且复合粒子减少了具有比单独的二氧化钛更小的禁带长度,进而提高复合粒子在紫外光波段的吸收性能,并且在可见光下具有了更强的吸收效果,使得橡胶条具有优异的耐光耐黄变性能;进一步的当聚合时间为60分钟,能够有效的将改性二氧化钛的平均粒径控制在80nm左右,能够确保复合粒子具有最多的配位复合的同时,具有适宜大小的框架结构大小,确保改性二氧化钛的疏水效果,进而确保活动窗密封结构的耐水汽透过性。

在一些优选的实施方式中,所述胺类为对苯二胺、二苯胺、萘胺、N,N′-双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)己二胺中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述酚类为对苯二酚、硫代双酚、间苯三酚,4-甲基邻苯二酚中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述胺类为对苯二胺。

在一些优选的实施方式中,所述酚类为对苯二酚。

在一些优选的实施方式中,所述胺类与酚类的质量比为1~2:4~5。

在一些优选的实施方式中,所述胺类与酚类的质量比为1.5:4.5。

本发明申请中,采用对苯二酚和对苯二胺的复配能够有效的提高活动窗密封结构的密封性能和使用寿命。本申请人推测:两者的复配使用除了能够协同作用提高橡胶中的活性游离电子的被捕捉效率,减少活性游离电子的整体占比,从而抑制橡胶材料的连续失电子反应,且两者的协同作用,还能够相互促进胺类的长期再生,使其具有长效的循环抑制效果;且在橡胶体系中,对苯二酚和对苯二胺的加入还能够有效的进入到橡胶的交联体系中,交联程度的提高减少了橡胶体系中的可移动基团和电子的移动效率和数量。

在一些优选的实施方式中,所述填料为炭黑、白炭黑、云母粉、三氧化二铝、聚四氟乙烯中的至少一种。

在一些优选的实施方式中,所述填料与胶料的质量比为3~4:11~12。

在一些优选的实施方式中,所述填料与胶料的质量比为3:11.5。

在一些优选的实施方式中,所述填料为云母粉;所述云母粉为绢云母粉。

在一些优选的实施方式中,所述填料的细度为3500~4500目。

在一些优选的实施方式中,所述填料的细度为4000目。

本发明申请中,通过采用合适细度的绢云母粉作为橡胶密封条的填料,在使得橡胶密封条具有合适的力学性能的同时,还能够有效的提高橡胶密封条的耐腐蚀性能和进一步的提高橡胶密封条的耐水汽透过性。本申请人推测为:当绢云母粉的细度在4000目且与胶料的质量比为3:11.5时,绢云母粉在分散到橡胶体系中的各处,且之间形成了密集且细致的层叠状的片状梯度结构,这种排列在体系中的片状排列结构使得水分等其他介质在橡胶体系中的渗透距离和渗透难度大幅度的增加,且此细度和质量配比下的绢云母粉制备出的橡胶体系具有适中的力学强度和相应韧性,确保橡胶密封条在密封结构中有效的弯曲弧度。

本发明申请中的改性二氧化钛和绢云母粉的协同作用,有效的提高了密封结构在使用时的耐腐蚀和耐水汽性能,当水汽和腐蚀化学品侵扰橡胶密封条材料时候因为改性二氧化钛的疏水性和绢云母粉在橡胶体系内的片状叠层结构有效的提高了水汽和腐蚀介质的渗透距离和渗透难度。

本发明第二方面提供了一种上述舱门活动窗密封结构的应用,包括该舱门活动窗密封结构在载具门窗密封中的应用。

实施例

以下通过实施例对本发明技术方案进行详细的说明,但是本发明的保护范围不局限于所述的所有实施例。如无特殊说明,本发明的原料均为市售。

实施例1

实施例1第一方面提供了一种舱门活动窗密封结构,包括双曲面玻璃,密封滑动槽和橡胶密封条。

活动窗玻璃为双曲面玻璃,滑动槽位于活动窗玻璃四周与活动窗玻璃形状一致,且固定在活动窗玻璃四周;橡胶密封条位于滑动槽内部,通过滑动槽两壁对橡胶密封条进行挤压固定,橡胶密封条可在滑动槽内部滑动;橡胶密封条在滑动槽的压缩量为25%。

本实施例中,舱门活动窗密封结构中的橡胶密封条,原料包含以下重量份:三元乙丙橡胶115份,过氧化二异丙苯3份,邻苯二甲酸二丁酯10份,植物油8份,改性二氧化钛12份,对苯二胺1.5份,对苯二酚4.5份,绢云母粉30份。

本实施例中,改性二氧化钛的制备方法包含以下几步(以重量份计):将10份琥珀酸酐溶解于80份DMF溶液中,加入10份3-氨丙基三乙氧基硅烷,在水浴温度65℃下加热搅拌3.5小时;(2)之后将含有1.5份二氧化钛的25份DMF溶液,滴加进反应溶液,持续搅拌反应3.5小时后获得预处理二氧化钛粒子;(3)将预处理二氧化钛粒子与10份2-甲基咪唑和20份硝酸锌混合并加入80份乙醇溶剂,在700W的水浴超声装置下超声聚合60分钟,将得到的产物洗涤、干燥,得到改性二氧化钛粒子。

本实施例中,所述改性二氧化钛的平均粒径为80nm。

本实施例中,所述绢云母粉的平均细度为4000目。

本实施例中,三元乙丙橡胶为上海霄鸿事业有限公司出售的型号EPDM4785的三元乙丙橡胶原料颗粒产品。

本实施例中,植物油为上海和盈国际贸易有限公司出售的氢化植物油产品。

本实施例中,二氧化钛为上海凯茵化工有限公司出售的P25型二氧化钛颗粒产品。

本实施例中,绢云母粉为滁州市宝塔绢云母矿业有限公司出售的4000目级绢云母粉产品。

本实施例中,3-氨丙基三乙氧基硅烷CAS:919-30-2,琥珀酸酐CAS:108-30-5。

本实施例中,橡胶密封条的制备方法为:(1)将三元乙丙橡胶投入密炼机中,调温至55℃混炼4.5分钟;(2)加入过氧化二异丙苯,并升温至60℃混炼3.5分钟;(3)混炼结束后,升温至95℃并加入改性二氧化钛,邻苯二甲酸二丁酯,植物油,对苯二胺,对苯二酚和绢云母粉再进行混炼20分钟,最后控制温度在110℃进行出料;(4)出料冷却成型,模具成型,既得橡胶密封条。

实施例2

本实施例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:改性二氧化钛的超声聚合时间为90分钟,改性二氧化钛的平均粒径为120nm。

实施例3

本实施例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:对苯二胺为2份,对苯二酚为4份。

实施例4

本实施例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:绢云母为40份,绢云母的平均细度为3500目。

对比例1

本对比例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:改性二氧化钛的超声聚合时间为150分钟,改性二氧化钛的平均粒径为200nm。

对比例2

本对比例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:将改性二氧化钛替换为P25型二氧化钛。

对比例3

本对比例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:对苯二胺为0.5份,对苯二酚为6份。

对比例4

本对比例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:对苯二胺为6份,对苯二酚为0.5份。

对比例5

本对比例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:绢云母为20份,绢云母的平均细度为3500目。

对比例6

本对比例的具体实施方式同实施例1,不同之处在于:绢云母为40份,绢云母的平均细度为1000目。

性能评价

1.耐光性测试:每个实施例和对比例制备得到的舱门活动窗密封结构进行耐光性测试,将所制得的舱门活动窗密封结构放置在环境温度30℃阳光照射充足的室外,每日光照8小时,持续光照365天,每个实施例测试50个试样,光照完成观察密封结构中的橡胶密封条是否具有明显的黄变或,碎裂或者裂痕,小于等于5个试样出现上述情况记为A级,大于5个小于等于15个试样记为B级,大于15个试样记为C级,将记录结果记入表1。

2.耐盐雾腐蚀性:参考GB/T1765-1979(1989)方法对于实施例和对比例中制得的橡胶密封条进行10%的耐盐雾测试,测得的数值记入表1。

3.透湿性:参考标准ASTM96-2012测试其透湿率,每个实施例和对比例测试5个试样,测得的数值取平均值,记入表1。

表1

实施例 耐光性 耐盐雾(h) 透湿性(g/m<sup>2</sup>/24h)
实施例1 A 400 0.94
实施例2 A 400 1.11
实施例3 A 400 1.27
实施例4 A 400 1.21
对比例1 B 300 2.14
对比例2 C 100 2.17
对比例3 A 200 1.54
对比例4 A 200 1.56
对比例5 B 200 2.21
对比例6 B 300 2.35

通过实施例1~4、对比例1~6和表1可以得知,本发明提供的一种舱门活动窗密封结构,具有良好的舱门活动窗的密封性,防腐蚀性和防透湿性,并且有效增加了舱门活动窗密封结构的使用寿命,适宜在工业密封领域推广,具有广阔的发展前景。其中实施例1在具有最佳的密封结构、橡胶密封条的原料配比和制备工艺等因素下获得了最佳性能指数。

最后指出,以上所述实施例仅为本发明较佳的实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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