一种电动汽车电机用O型圈材料及其制备方法与流程

一种电动汽车电机用o型圈材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种电动汽车电机用o型圈材料及其制备方法。


背景技术：

2.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动汽车电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。由于电动汽车采用动力电池作为车载能源，其容量受到限制，为尽可能的延长续航里程，大多数驱动系统都采用了能量回馈技术，既在汽车制动时，通过控制器将车轮损耗的动能反馈到电池中，并使电机处于发电状态，将发出的电输送到电池中。因此，电动汽车的驱动机应该称为电机，而不是我们习惯称呼的电动机。
3.在电机做功时，电能除直接转化成机械能外，还有部分转化成了热能，为防止生热过高过快对电机造成损伤，一般会用冷却水对其降温，其出水口温度很高，最高能达到120℃，同时汽车用橡胶件对低温要求越来越严格，故出水口密封件材料要求耐水、耐高低温及性价比要高；但是现有的在出水口处起密封作用的o型圈其耐水性、耐高低温性不是很理想，限制了其应用。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种电动汽车电机用o型圈材料及其制备方法，所述制备方法过程简单、条件温和、成本低，得到的材料混合均匀，耐高低温性和耐水性好，且性能稳定，用其制成的产品能保证电机工作时的稳定性，且使用寿命长。
5.本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0006][0007]
优选地，所述三元乙丙橡胶为高门尼三元乙丙橡胶或高门尼三元乙丙橡胶与低门尼三元乙丙橡胶的混合物。
[0008]
优选地，所述高门尼三元乙丙橡胶为ml1 4,125℃条件下，门尼在50以上的三元乙
丙橡胶，所述低门尼三元乙丙橡胶为ml1 4,125℃条件下，门尼在49以下的三元乙丙橡胶。
[0009]
优选地，所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330。
[0010]
优选地，所述炭黑为补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的混合物。
[0011]
优选地，所述补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的重量比为40
‑
60：10
‑
30。
[0012]
优选地，所述润滑剂为润滑剂wb42；所述防老剂为防老剂tmq；所述硫化剂为硫化剂dcp
‑
40。
[0013]
优选地，其原料按重量份数包括：
[0014][0015][0016]
优选地，其原料按重量份数包括：
[0017][0018]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]
s1、将三元乙丙橡胶生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂之外的其它原料，密炼60
‑
120s，再加入硫化剂密炼40
‑
60s，110℃
‑
125℃排胶得到混炼胶；
[0020]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通3
‑
4遍，然后再捣胶5
‑
8遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；
[0021]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料；翻炼打卷加热打成圆柱状方便塞入过滤机。
[0022]
优选地，在s1中，100℃之前加入硫化剂。
[0023]
优选地，在s2中，所述薄通厚度为4mm以下。
[0024]
优选地，在s3中，所述冷却为经过胶片冷却机进行的风冷。
[0025]
优选地，在s1中，在加入除硫化剂之外的其它原料的过程中，先加入氧化锌、滑石粉、润滑剂和防老剂，再加入炭黑。
[0026]
上述技术方案中的高门尼三元乙丙橡胶和低门尼三元乙丙橡胶都选用韩国锦湖epdm生胶，具体为高门尼的kep350和低门尼的kpe330，保证性价比的同时，同一厂家的不同牌号其相容性也比较好。高门尼三元乙丙橡胶保证胶料硬度和产品抗压性能，低门尼三元乙丙橡胶改善加工性能和提高低温性能，两者的配合使用，保证产品满足性能要求的同时，也能提升其材料的加工性能。
[0027]
炭黑选用cabot制品用碳黑牌号spheron@so(习惯性称谓n550)，杂质少，分散性好，耐磨碳黑选用高耐磨炉黑n330，该碳黑有较好的分散性、较高的耐磨性能和低压缩永久变形，但材料的撕裂性偏低，产品出膜时易撕缺，故有撕边要求的不易使用过多。补强碳黑选用美国卡博特的n550，该种碳黑有较好的分散性和抗撕裂性，两者并用可性能互补，增加后续加工工序的可操作性，从而减少产品缺陷，提高产品稳定性，延长产品使用寿命。
[0028]
硫化剂采用40％含量的过氧化物(其他60％为填料)，因为原纯的过氧化物高温易融化，库存安全无法保证，且混炼时易聚集不利分散，因此混炼使用一次性混炼工艺，需要保证各个小药分散性要好，在密炼机中能迅速分散开。
[0029]
所述捣胶是要求胶料在开炼机翻炼的同时，部分胶料需经过捣胶装置，捣胶装置在开炼机正上方，将开炼机上正在翻炼的胶料取一长条(不隔断)快速扔到捣胶装置中，并使其构成一个运动闭环。捣胶装置同时需要左右摆动，使胶料不在开炼机上堆积，避免局部堆积和进一步分散。
[0030]
本发明所述电动汽车电机用o型圈材料，根据产品的使用条件，其原料中，选用加工性能好、性价比更高的epdm为主料，并具体选用高低门尼的epdm生胶搭配，合理复配两种碳黑，使所得材料耐高低温和耐水性好，满足材料标准要求的同时，重点提高了后续加工性能；所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法中，通过优化混炼工艺，保证各种原材料能充分、有效的混合的同时节约了成本，实现经济性的同时满足质量要求，材料性能波动性小。采用本发明所述配方和方法制备的材料制作的产品稳定性好，不仅保障电机工作时正常的冷却效果，又因性能等稳定延长使用寿命，同时性价比高，竞争优势明显；具体在制备方法中，将材料依次进行了密炼和开炼，密炼使所有原材料全部混炼完成，而开炼使其更进一步的混炼均匀，使混炼效果达到分段混炼的效果。
具体实施方式
[0031]
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0032]
实施例1
[0033]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，各原料组分的重量份数如下：
[0034][0035]
按照以上配方如以下方法制备该材料：
[0036]
(1)密炼：按照重量份数，将配方中的高门尼三元乙丙橡胶、低门尼三元乙丙橡胶置于密炼机塑炼，加入氧化锌、滑石粉、高效润滑剂wb42和防老剂tmq，再加入补强炭黑n550和高耐磨碳黑n330，密炼60s，在100℃之前加入硫化剂dcp
‑
40进行密炼40s，120℃排胶得到混炼胶；
[0037]
(2)开炼：将混炼胶在开炼机上先薄通3遍，其中，薄通厚度为3mm，然后捣胶5遍，捣胶时需左右摆动，完成后再进行边捣胶边出片，收胶后得到开炼胶；需确保在开炼机上，胶料无明显聚集，以避免局部焦烧，薄通和捣胶都能更进一步混炼，使胶料分散更加均匀；
[0038]
(3)过滤并取片：将开炼胶在开炼机上翻炼打卷，将柱塞式过滤机机头装入120目滤网，过滤开炼胶，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，并在胶片冷却机上冷却后收片，入库。
[0039]
对实施例1的材料进行测试，测试结果如下：
[0040][0041]
对比例1
[0042]
一种电动汽车电机用o型圈材料，各原料组分的重量份数如下：
[0043][0044]
按照以上配方如以下方法制备该材料：
[0045]
(1)密炼：按照重量份数，将配方中的锦湖高门尼三元乙丙橡胶生胶置于密炼机中塑炼，加入氧化锌、石蜡油2280、润滑剂wb42和防老剂tmq，再加入cabot n550炭黑，混炼60s，在100℃之前加入硫化剂dcp
‑
40进行密炼40s，120℃排胶得到混炼胶；
[0046]
(2)开炼：将混炼胶置于开炼机中薄通一遍，薄通一遍后，胶料立马边捣胶边出片得到开炼胶；让胶料尽快出片，避免胶团堆积到开炼机表面，造成局部焦烧；
[0047]
(3)过滤并取片：将开炼胶用柱塞式过滤机过滤，其中，柱塞式过滤机机头装入120目滤网，过滤后的胶料在开炼机翻炼，并在胶片冷却机上冷却后收片，入库。
[0048]
对对比例1的材料进行测试，测试结果如下：
[0049][0050][0051]
对比例2
[0052]
一种电动汽车电机用o型圈材料，各原料组分的重量份数如下：
[0053][0054]
按照以上配方如以下方法制造该材料：
[0055]
(1)第一次混炼：按照重量份数将除硫化剂dcp
‑
40外的其它原料组分置于密炼机中进行第一次密炼，其中，在投料过程中，先加高门尼三元乙丙橡胶、低门尼三元乙丙橡胶、氧化锌、滑石粉、高效润滑剂wb42和防老剂tmq，再加补强炭黑n550和高耐磨碳黑n330，第一次密炼结束后150℃排胶得到一次混炼胶；然后将一次混炼胶转入开炼机进行第一次开炼，第一次开炼过程包括1次薄通，其中，薄通厚度为3mm，之后边捣胶边出片，取片冷却后包装得到一次开炼胶；
[0056]
(2)第二次混炼：在第一次混炼结束24h后，向所得一次开炼胶中加入硫化剂dcp
‑
40后置于密炼机进行第二次密炼，第二次密炼结束后110℃排胶得到二次混炼胶；然后将二次混炼胶转入开炼机进行第二次开炼，所述第二次开炼过程包括1次薄通，其中，薄通厚度为3mm，之后边捣胶边出片，取片冷却后包装得到二次开炼胶；
[0057]
(3)过滤并取片：将柱塞式过滤机机头装入120目滤网，过滤二次开炼胶，然后将过滤后的二次开炼胶在开炼机上翻炼，并在胶片冷却机上冷却后收片，入库。
[0058]
对对比例2的材料进行测试，测试结果如下：
[0059][0060]
其中，实施例1以及对比例1
‑
2中所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330。
[0061]
从上述检测结果看，对比例1性能无法满足要求，同时分散效果不是最优化，对比例2和实施例1，配方一致，混炼工艺不一样，分别为分段混炼和一次混炼，但一次混炼后，通过优化开炼工艺，使其达到了分段混炼的混炼效果，并节约大量成本，故实施例1方案最佳。
[0062]
实施例2
[0063]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0064][0065]
其中，所述炭黑为补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的混合物，且补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的重量比为40：30。
[0066]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0067]
s1、将锦湖的高门尼三元乙丙橡胶kep350生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂dcp
‑
40之外的其它原料，密炼120s，再加入硫化剂dcp
‑
40密炼40s，125℃排胶得到混炼胶；
[0068]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通3遍，然后再捣胶8遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；
[0069]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。
[0070]
实施例3
[0071]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0072][0073]
其中，所述三元乙丙橡胶为高门尼三元乙丙橡胶与低门尼三元乙丙橡胶的混合物；所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330；
[0074]
所述炭黑为补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的混合物，且补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的重量比为60：10。
[0075]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0076]
s1、将三元乙丙橡胶生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂dcp
‑
40之外的其它
原料，密炼60s，100℃之前加入硫化剂dcp
‑
40密炼60s，110℃排胶得到混炼胶；
[0077]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通4遍，然后再捣胶5遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；所述薄通厚度为4mm以下；
[0078]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。
[0079]
实施例4
[0080]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0081][0082]
其中，所述三元乙丙橡胶为高门尼三元乙丙橡胶与低门尼三元乙丙橡胶按重量比为87：13的混合物；所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330；
[0083]
所述炭黑为补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的混合物，且所述补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的重量比为55：27；
[0084]
所述润滑剂为润滑剂wb42；所述防老剂为防老剂tmq；所述硫化剂为硫化剂dcp
‑
40。
[0085]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0086]
s1、将三元乙丙橡胶生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂之外的其它原料，密炼110s，100℃之前加入硫化剂密炼48s，115℃排胶得到混炼胶；
[0087]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通3遍，然后再捣胶8遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；其中，所述薄通厚度均为4mm；
[0088]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。
[0089]
实施例5
[0090]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0091][0092]
其中，所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330。
[0093]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0094]
s1、将高门尼三元乙丙橡胶生胶和低门尼三元乙丙橡胶生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂dcp
‑
40之外的其它原料，密炼110s，100℃之前加入硫化剂dcp
‑
40密炼48s，121℃排胶得到混炼胶；
[0095]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通3遍，然后再捣胶6遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；所述薄通厚度为4mm；
[0096]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。
[0097]
实施例6
[0098]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0099][0100]
其中，所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350。
[0101]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0102]
s1、将高门尼三元乙丙橡胶生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂dcp
‑
40之外的其它原料，密炼72s，100℃之前加入硫化剂dcp
‑
40密炼53s，113℃排胶得到混炼胶；
[0103]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通4遍，然后再捣胶7遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；所述薄通厚度为4mm；
[0104]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。
[0105]
实施例7
[0106]
本发明提出的一种电动汽车电机用o型圈材料，其原料按重量份数包括：
[0107][0108][0109]
其中，所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330。
[0110]
本发明还提出的一种所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，包括以下步骤：
[0111]
s1、将高门尼三元乙丙橡胶生胶和低门尼三元乙丙橡胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂dcp
‑
40之外的其它原料，密炼95s，再加入硫化剂dcp
‑
40密炼47s，121℃排胶得到混炼胶；
[0112]
s2、将混炼胶在开炼机上薄通3遍，然后再捣胶6遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；
[0113]
s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。
[0114]
本发明具有如下优点：
[0115]
1、配方设计简单，工艺简短，性价比高，性能也完全满足耐低温等性能要求；
[0116]
2、电动汽车目前处于刚起步阶段，相关配件和性能要求也处于探索之中，通过给电动汽车配套，积累了电动汽车橡胶件的研发经验。
[0117]
3、目前汽车市场竞争激烈，在要满足材料性能要求和产品性能要求的前提下，材料的成本越低竞争力越大，故新的产品或材料开发，已开始从技术导向转变为市场导向；
[0118]
4、作为一个以传统汽车配套为主的企业，拓展新的业务和新的领域，是企业发展
之本，现在新能源汽车刚刚起步，国内外差距还不是很大，希望通过给新能源企业配套，共同开发，在提升自己的同时，助力中国新能源产品更进一步的发展。
[0119]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，其原料按重量份数包括：2.根据权利要求1所述电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为高门尼三元乙丙橡胶或高门尼三元乙丙橡胶与低门尼三元乙丙橡胶的混合物；优选地，所述高门尼三元乙丙橡胶为ml1 4,125℃条件下，门尼在50以上的三元乙丙橡胶，所述低门尼三元乙丙橡胶为ml1 4,125℃条件下，门尼在49以下的三元乙丙橡胶；优选地，所述高门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep350，所述低门尼三元乙丙橡胶为锦湖的kep330。3.根据权利要求1所述电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，所述炭黑为补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的混合物。4.根据权利要求3所述电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，所述补强炭黑n550、高耐磨碳黑n330的重量比为40
‑
60：10
‑
30。5.根据权利要求1所述电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，所述润滑剂为润滑剂wb42；所述防老剂为防老剂tmq；所述硫化剂为硫化剂dcp
‑
40。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，其原料按重量份数包括：重量份数包括：7.根据权利要求6所述电动汽车电机用o型圈材料，其特征在于，其原料按重量份数包
括：8.一种如权利要求1
‑
7中任一项所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将三元乙丙橡胶生胶在密炼机中进行塑炼，加入除硫化剂之外的其它原料，密炼60
‑
120s，再加入硫化剂密炼40
‑
60s，110℃
‑
125℃排胶得到混炼胶；s2、将混炼胶在开炼机上薄通3
‑
4遍，然后再捣胶5
‑
8遍，边捣胶边出片收胶后得到开炼胶；s3、将开炼胶翻炼打卷，过滤，过滤后的胶料再到开炼机上边捣胶边出片，冷却后得到所述电动汽车电机用o型圈材料。9.根据权利要求8所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，其特征在于，在s1中，100℃之前加入硫化剂。10.根据权利要求8或9所述电动汽车电机用o型圈材料的制备方法，其特征在于，在s2中，所述薄通厚度为4mm以下。
技术总结
本发明公开了一种电动汽车电机用O型圈材料及其制备方法，材料的原料按重量份数包括：三元乙丙橡胶100份、炭黑50


技术研发人员：张传俊 吴迪 刘明辉 冯梅 刘莹
受保护的技术使用者：德特威勒密封技术（安徽）有限公司
技术研发日：2021.03.02
技术公布日：2021/6/29