本發(fā)明涉及一種耐防凍液水泵墊片及其制備方法，屬于密封材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冬季氣溫較低，在我國北方，冬季最低溫度升至會低至-60℃，所以在這種極度惡劣的天氣下，如何保證汽車發(fā)動機正常工作是一個很大的問題。目前，最常用的方法是在發(fā)動機的冷卻液中加入一些能夠降低水冰點的物質(zhì)作為防凍液，保持在低溫天氣時冷卻系統(tǒng)不凍結(jié)。防凍液是一種含有特殊添加劑的冷卻液，主要用于液冷式發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，防凍液具有冬天防凍，夏天防沸，全年防水垢，防腐蝕等優(yōu)良性能?，F(xiàn)國內(nèi)外 95% 以上使用乙二醇的水基型防凍液，與自來水相比，乙二醇最顯著的特點是防凍，而水不能防凍。其次，乙二醇沸點高，揮發(fā)性小，粘度適中并且隨溫度變化小，熱穩(wěn)定性好。因此，乙二醇型防凍液是一種理想的冷卻液。水泵密封墊片原來主要是密封水，隨著國內(nèi)汽車水泵對密封介質(zhì)的要求不斷提高，有原來的循環(huán)水更改為防凍液，防凍液成分主要由乙二醇和水按照50:50的比例混合而成，內(nèi)部各種廠家在此基礎(chǔ)上添加了各種添加劑，防凍液除防凍外，還具有以下幾種優(yōu)點：1）防腐蝕功能（2）防凍液的沸點高（3）防凍液可以防垢，以適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)動機的運行溫度高的問題。
但是現(xiàn)有汽車水泵密封墊一般采用橡膠密封墊，如CN105968452 A，發(fā)明名稱：一種耐油性和耐磨性好的密封墊及其制備方法，主要由丁睛橡膠、天然橡膠、硅橡膠、埃洛石、球形硅微粉、炭黑N660、硬脂酸鋅、順丁烯二酸二丁酷、氧化鋅、三氧化二鋁、聚乙二醇、三聚磷酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑KH550、納米硼化鉻、納米碳溶膠、防老劑RD、松香、蓖麻油制成。該發(fā)明的密封墊采用丁睛橡膠為主要原料，耐油性和耐磨性好，搭配天然橡膠、硅橡膠，彌補了丁睛橡膠在彈性和耐寒性方面的不足，硼化鉻、埃洛石、納米碳溶膠等成分的添加，不僅可以提高密封墊的抗拉伸性能和力學性能，還可以提高密封墊的耐磨性和抗老化性，生產(chǎn)出的密封墊整體性能好，適用性強，使用壽命長。CN105218878 A ，發(fā)明名稱：一種耐低溫水泵用密封圈，所述的密封圈由下列重量份的組分制成:90-100份天然橡膠、5-8份金屬氧化物、6-7份玻璃纖維、3-5份助劑、0. 5-0. 9份硬脂酸、2-4份石蠟、8-11份石油樹脂、14-16份填料、15-22份硅橡膠，該發(fā)明制得的密封圈具有良好的綜合性能，具有良好的耐低溫性能，在正常冬天的低溫環(huán)境下，依舊保持彈性，不易開裂，同時材料成本低。上述專利都針對性的解決了現(xiàn)有密封墊中存在的問題，但是針對汽車水泵采用防凍液以后出現(xiàn)的密封問題，卻沒有相應(yīng)的解決方案，采用現(xiàn)有的密封墊密封效果不好，使用壽命不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種耐防凍液水泵墊片及其制備方法，解決了現(xiàn)有密封墊不具備耐防凍液的特點，密封效果不好，使用壽命不好的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉3~15份、高嶺土20~30份，滑石粉10~20份和著色劑5-10份，所述的主料包括重量比3~5:40：55~57的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計，包括羥基硅油30-40份、硫化劑2.5-3 份，硫化促進劑2-3份、防老劑1-3份。
優(yōu)選地：所述的著色劑為炭黑N330。
優(yōu)選地：所述的纖維為硅灰石纖維、玻璃纖維、凹凸棒纖維和海泡石纖維中的一種。
優(yōu)選地：所述的硫化劑為過氧化二異丙苯。
優(yōu)選地：所述的硫化促進劑2為三烯丙基異氰脲酸酯。
優(yōu)選地：所述的防老劑為防老劑4020.
本發(fā)明也提供了一種所述的耐防凍液水泵墊片的制備方法，包括以下步驟：
（1）將耐防凍液羥基硅油物質(zhì)和丁苯橡膠、纖維按照的比例進行混合，混合均勻后加入云母粉、高嶺土、滑石粉和著色劑，采用抄取法進行加工；
（2）將步驟（1）得到的抄取物壓光；
（3）硫化；
（4）沖壓成型：
（5）防粘處理。
優(yōu)選地：所述的硫化為溫度150~160度，時間3-5分鐘，壓力8~10MPa。
優(yōu)選地：所述的防粘處理：將防粘劑和固化劑按照100:5~10的重量比混合均勻，然后涂布墊片的表面，使其上面形成0.01-0.02mm后的涂層。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明通過對防凍液的研究，針對性的選擇具有耐防凍液的材料，并通過特殊的工藝，使各種原料相互作用，使得所制備的密封墊具有優(yōu)良的回彈率、拉伸強度和壓縮率的基礎(chǔ)上，還具有優(yōu)秀的耐防凍液性能，在100度、22h內(nèi)，密封墊片的增重率小于20%，增厚率小于10%。
本發(fā)明采用耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維作為主料，并且耐防凍液羥基硅油物質(zhì)包括羥基硅油30-40份、硫化劑2.5-3 份，硫化促進劑2-3份、防老劑1-3份。羥基硅油為無色透明液體，具有優(yōu)異的電絕緣性和耐高低溫性，閃點高，凝固點低，可在－50oC～＋250度條件下長期使用，粘溫系數(shù)小、壓縮率大、表面張力低、憎水防潮性好，化學惰性，生理惰性。采用羥基硅油作為主要使墊片的化學惰性和生理惰性好，可以使墊片具有良好的耐防凍液的性能。在此基礎(chǔ)上選擇合適的橡膠、助劑等，使的羥基硅油的化學惰性和生理惰性的特點得到充分的發(fā)揮，使其耐防凍液的性能達到最優(yōu)。
過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯是橡膠的主要加工助劑，解決硫化劑在墊片中分布不均和硫化不同步的問題，能提高產(chǎn)品的交聯(lián)密度，提高產(chǎn)品的交聯(lián)程度，它可以使橡膠分子鏈發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使橡膠大分子由線形變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可塑性降低，從而確保橡膠的強度、硬度、回彈性等基本性能的實現(xiàn)，力學性能大大提高。炭黑N330是應(yīng)用最為廣泛的高耐磨型炭黑，是一種補強性能良好的炭黑，能賦予膠料較好的拉伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和彈性， 炭黑N330在膠料中分散和壓出性能也好。防老劑4020，可使密封圈具有優(yōu)良的耐熱性，更好的耐臭氧性能，耐老化性，同時對耐磨性，屈撓龜裂，熱氧老化和有害金屬離子也有很好的防護作用。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉8份、高嶺土20份，滑石粉18份和著色劑5份，所述的主料包括耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維重量比3：40：55，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計包括羥基硅油30份、硫化劑2.5份，硫化促進劑2份、防老劑1份。
著色劑為炭黑N330；纖維為硅灰石纖維；硫化劑為過氧化二異丙苯；硫化促進劑為三烯丙基異氰脲酸酯；防老劑為防老劑4020。
所述的耐防凍液水泵墊片的制備方法，包括以下步驟：
（1）將耐防凍液羥基硅油物質(zhì)和丁苯橡膠、纖維按照的比例進行混合，混合均勻后加入云母粉、高嶺土、滑石粉和著色劑，采用抄取法進行加工；
（2）將步驟（1）得到的抄取物壓光；
（3）硫化，硫化為溫度150度，時間3分鐘，壓力8MPa。；
（4）沖壓成型：
（5）防粘處理，所述的防粘處理：將防粘劑和固化劑按照100:5的重量比混合均勻，然后涂布墊片的表面，使其上面形成0.01-0.02mm后的涂層。
實施例2
一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉3份、高嶺25份，滑石粉20份和著色劑6份，所述的主料包括耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維重量比4：40：56，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計包括羥基硅油32份、硫化劑3份，硫化促進劑3份、防老劑2份。
著色劑為炭黑N330；纖維為硅灰石纖維；硫化劑為過氧化二異丙苯；硫化促進劑為三烯丙基異氰脲酸酯；防老劑為防老劑4020。
所述的耐防凍液水泵墊片的制備方法，包括以下步驟：
（1）將耐防凍液羥基硅油物質(zhì)和丁苯橡膠、纖維按照的比例進行混合，混合均勻后加入云母粉、高嶺土、滑石粉和著色劑，采用抄取法進行加工；
（2）將步驟（1）得到的抄取物壓光；
（3）硫化，硫化為溫度160度，時間5分鐘，壓力10MPa。；
（4）沖壓成型：
（5）防粘處理，所述的防粘處理：將防粘劑和固化劑按照100:8的重量比混合均勻，然后涂布墊片的表面，使其上面形成0.01-0.02mm后的涂層。
實施例3
一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉15份、高嶺土30份，滑石粉20份和著色劑6份，所述的主料包括耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維重量比5：40： 57，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計包括羥基硅油34份、硫化劑2.8份，硫化促進劑2.5份、防老劑3份。
著色劑為炭黑N330；纖維為凹凸棒纖維；硫化劑為過氧化二異丙苯；硫化促進劑為三烯丙基異氰脲酸酯；防老劑為防老劑4020。
所述的耐防凍液水泵墊片的制備方法，包括以下步驟：
（1）將耐防凍液羥基硅油物質(zhì)和丁苯橡膠、纖維按照的比例進行混合，混合均勻后加入云母粉、高嶺土、滑石粉和著色劑，采用抄取法進行加工；
（2）將步驟（1）得到的抄取物壓光；
（3）硫化，硫化為溫度155度，時間4分鐘，壓力9MPa。
（4）沖壓成型：
（5）防粘處理，所述的防粘處理：將防粘劑和固化劑按照100:10的重量比混合均勻，然后涂布墊片的表面，使其上面形成0.01-0.02mm后的涂層。
實施例4
與實施例1基本相同，不同點在于：一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉5份、高嶺土22份，滑石粉12份和著色劑8份，所述的主料包括耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維重量比3：40：56，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計包括羥基硅油36份、硫化劑3份，硫化促進劑2份、防老劑1.5份。
實施例5
與實施例1基本相同，不同點在于：一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉10份、高嶺土28份，滑石粉15份和著色劑10份，所述的主料包括耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維重量比4：40： 57，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計包括羥基硅油38份、硫化劑3份，硫化促進劑3份、防老劑2份。
實施例6
與實施例1基本相同，不同點在于：一種耐防凍液水泵墊片，按照重量份計，包括主料和輔料，按照重量份計，包括主料100份、云母粉12份、高嶺土28份，滑石粉17份和著色劑10份，所述的主料包括耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維重量比5：40：55，所述的耐防凍液羥基硅油物質(zhì)按照重量比計包括羥基硅油40份、硫化劑2.5份，硫化促進劑2.5份、防老劑2.5份。
對比例1-4
與實施例1基本相同，不同點在于：羥基硅油的份數(shù)為25份、28份、42份和45份。
對比例5-8
與實施例1基本相同，不同點在于：耐防凍液羥基硅油物質(zhì)、丁苯橡膠和纖維的重量比分別為2.5：40：55、2.8：40：55、5.2：40：55和6：40：55。
對比例9-12
與實施例1基本相同，不同點在于：主料的份數(shù)分別為90份、95份、105份、110份。
性能指標測定
按照GB/T531.1-2008測定墊片的拉伸強度；GB/T 30709-2014測定回彈率和壓縮率； GB/T 1690-2010測定增重率和增厚率，防凍液采用長城卓威YF-2A 長效防凍液，時間22h，溫度100度。
各個實施例的具體數(shù)據(jù)見下表。
由上表可知，本發(fā)明的耐防凍液水泵墊片具有良好的耐防凍液性能，在防凍液中的增重率低于15.1%，增厚率低于8.1%，并且具有優(yōu)良的抗拉伸性能、回彈率和壓縮率。由對比例1-12的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的耐防凍液水泵墊片是一個有機整體，改變其中任何一種原料或配比都會對其性能帶來巨大的影響。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。