一种HNBR橡胶、制备工艺及橡胶密封件的制作方法

本发明涉及橡胶领域，特别涉及氢化丁腈橡胶领域。背景技术：1、氢化丁腈橡胶(hnbr)是将耐油性极好的丁腈橡胶分子结构中碳碳双键有选择地进行氢化(饱和)处理而成，hnbr具有优异的强度、高低温、耐油、化学介质抗耐性等突出、独特而又非常均衡的性能，同时保持了nbr的优异耐油性和加工性能，物性性能优异，由于多数耐油橡胶的拉伸强度均较低，限制了应用范围，hnbr强度较nbr、cr、acm、fkm、epdm、羧基丁腈(xnbr)较高，由于具备以上的均衡性能，hnbr广泛用于汽车工业中的密封件中。2、随着新能源汽车技术的发展，尤其是新能源电车，各家新能源电车车企开发了不同的动力系统，新能源电车以电池为能源，电机使用专用的电机冷却油，对hnbr橡胶密封件的老化作用与传统燃油车发动机油或变速箱油不同，hnbr橡胶本身耐油性能较佳，应用在传统的燃油车发动机油或变速箱油时，在长时间耐油(150℃×1008h)后，hnbr橡胶物性性能下降较少，可以保持耐油前伸长率的50～60％，耐油后体积变化在±5％以内；hnbr橡胶应用在新能源汽车电机冷却油时，在相同条件下的长时间耐油后，hnbr橡胶物性性能下降较大，伸长率下降只能保持耐油前伸长率的25～40％，另外耐油后体积变化在±5％以上，严重影响橡胶密封件的密封性能。技术实现思路1、本发明的主要目的是提供一种hnbr橡胶，能改善耐新能源电机冷却油性能从而降低物性性能的下降，使耐油后橡胶密封件的密封性能的下降较少。本发明的次要目的是提供该hnbr橡胶的制备工艺，以及通过该hnbr橡胶原料所制得的橡胶密封件。2、为实现上述目的，一种hnbr橡胶，按重量份数计，包含以下原料组分：3、4、所述ptfe预分散液包括ptfe粉末和分散剂，所述ptfe粉末和所述分散剂按照重量比为1：5～10。5、本发明以少量工作油品和ptfe预分散液作为耐油助剂加入原料配方，本发明中工作油品是指针对具体例如小米电车、吉利电车等新能源电车的电机冷却油，取少量工作油品预先添加进橡胶中提高耐油性能，橡胶耐油老化为油品渗进渗出橡胶的一个动态平衡过程，0.2～1重量份的工作油品的提前加入，有助于减少渗进渗出的量并且提前达到动态平衡点，从而减少橡胶的耐油变化波动，同时，少量ptfe粉末与分散剂以一定重量比均匀分散至氢化丁腈橡胶中，利用ptfe的疏水疏油特性，提高所制备hnbr橡胶的耐油性能，本发明中ptfe粉末和液态分散剂的重量比过高时，在氢化丁腈橡胶中的分散效果不好；ptfe粉末和液态分散剂的重量比过低时，则在整个体系中ptfe粉末的组分比例被稀释，对耐油性能的提高作用下降。本发明中填料、流动助剂、活性剂、防老剂、增塑剂采用公知的助剂即可，促进剂硫化剂用于辅助hnbr橡胶进行硫化。在现有技术中，hnbr橡胶通常加入较高量(5～10重量份)的ptfe作为填料使用，以提高耐磨性能，而本发明通过在原料中加入极少量的工作油品与ptfe预分散液作为耐油助剂，不仅成本较低，而且大大提高所制得的hnbr橡胶的耐油性能。6、优选的，以ptfe预分散液的质量为基准，在ptfe预分散液中外加质量百分比为1～2％的硅烷类偶联剂。7、硅烷类偶联剂，具体例如kh560、kh570、kh171中的至少一种。本优选方案通过添加适当的硅烷类偶联剂提高ptfe预分散液与氢化丁腈橡胶的结合度。8、优选的，所述填料为炭黑，所述炭黑由n774和n990以重量比1：1～3组成。本优选方案中两种炭黑的比例配合，有利于改善耐油性能。9、具体的，本发明所述氢化丁腈橡胶中的丙烯腈含量优选为34-39％(丙烯腈含量指的是丙烯腈在氢化丁腈橡胶中的重量占总重量的占比)，仅作示例性的，氢化丁腈橡胶可以为阿朗新科的t3629、t3446、瑞翁的zp2010中的至少一种；流动助剂可以为硬脂酸sa、d-r、ws180中的至少一种；活性剂为zno；防老剂为445；增塑剂为totm、rs107、tp95、rs735、rs550中的至少一种；促进剂/硫化剂为taic/f40；分散剂为totm、rs107、tp95中的至少一种；助剂可以用其他相同性能的产品进行替代，在此仅作示例，不作穷举，并且，上述流动助剂、活性剂、防老剂、增塑剂、促进剂/硫化剂、分散剂为本领域常用的助剂类型，在此对作用部分不作赘述。10、氢化丁腈橡胶进一步优选为阿朗新科的t3629，结合本发明中的原料配方体系有助于使所制备的hnbr橡胶具有最优的耐油性能。11、本发明还提供一种如上述任一方案所述的hnbr橡胶的制备工艺，包括以下步骤：12、s1、按照原料组成混合制得ptfe预分散液；13、s2、将除硫化剂和促进剂以外的其他原料组分按照重量份数投到密炼机进行密炼排胶，薄通出片得到a炼胶；14、s3、再将步骤s2中所得a炼胶与硫化剂、促进剂在开炼机分散均匀，制成hnbr橡胶。15、优选的，对步骤s2所得的所述a炼胶进行充分预热，所述预热工序为：将所述a炼胶在90℃～100℃进行预热2-4h并进行空气置换。16、本优选方案通过在密炼环节后增加在适当温度、时间范围内的预热工序，有助于提高配方中耐油助剂中小分子特别是油类在氢化丁腈橡胶中的结合程度，使得最终橡胶产品在耐油老化过程中，抵抗油品的能力得到显著提高。17、优选的，在步骤s2中，密炼温度80～100℃，密炼时间控制在6～8min，排料温度110℃～120℃，薄通为在开炼机上薄通2-4次。18、在一个优选的实施方式中，制备工艺包括以下步骤：19、s1、将ptfe粉末和分散剂进行配比混合，以ptfe预分散液的质量为基准，外加质量百分比为1～2％硅烷类偶联剂，在高速搅拌机中搅拌混合，制成所述ptfe预分散液；20、s2、将除硫化剂和促进剂以外的其他原料组分按照重量份数投到密炼机中密炼成预混胶并进行排胶，其中，密炼温度80～100℃，密炼时间控制在6～8min，排料温度110℃～120℃，在开炼机上薄通2-4次后出片，得到a炼胶并进行预热，所述预热工序为：将所述a炼胶置于烘箱中预热2-4h，预热温度控制在90℃～100℃，烘箱的空气置换次数控制在10～20次/h；21、s3、再将步骤s2中所得a炼胶与硫化剂、促进剂在开炼机分散均匀，制成hnbr橡胶。22、优选的，还包括步骤s4、将所得hnbr橡胶经硫化过程得到氢化丁腈橡胶原料。23、本发明还提供一种橡胶密封件，其橡胶原料至少部分通过前述任一hnbr橡胶的制备工艺方案制备得到。其可以广泛应用于于汽车工业，尤其是近几年蓬勃发展的新能源电车中，替代现有的hnbr橡胶密封件。24、相对于现有技术，本发明的hnbr橡胶加入少量ptfe预分散液和工作油品作为耐油助剂，以及增加合适温度范围内的预热工序后，制得的橡胶在长时间对新能源电机冷却油进行耐油后，仍能保持良好的物性性能和密封性能，说明对于新能源电机冷却油的耐油性得到了显著提升。