耐高溫撕裂性能氟橡膠組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于氟化工技術領域，具體涉及一種耐高溫撕裂性能氟橡膠組合物及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 氟橡膠是指主鏈或者側鏈的碳原子連接有氟原子的一種合成高分子彈性體，與其 它橡膠相比，氟橡膠具有優(yōu)良的耐介質、耐油、耐多種化學藥品腐蝕的特征，被廣泛應用于 航空、導彈、火箭、宇宙航空等尖端科學技術領域。
[0003] 氟橡膠的特殊性能是由其高分子中含有的氟原子的結構特點所決定，但氟橡膠也 存在不足之處，如彈性差，撕裂強度低，易壓縮變形、生膠加工性能差等。其中較低的撕裂強 度，會使氟橡膠在成型后的脫模過程中產(chǎn)生損壞，使其加工變得困難，成品率大大降低，從 而降低生產(chǎn)效率，影響制品質量穩(wěn)定性。為了提高氟橡膠及其制品的性能，需要對氟橡膠進 行改性。
[0004] 專利號為"94195024.7"，發(fā)明名稱為"氟橡膠組合物及成型制品"的專利，在含有 氟橡膠和硫化劑構成的氟橡膠組合物中，相對于100份重量的氟橡膠添加0.1-5份重量的脂 肪酸單酰胺，得到的氟橡膠具有良好的金屬模具脫模性。此法使用的脫模性物質為胺類物 質，具有不可取的異味而不利于環(huán)保生產(chǎn)。
[0005] 專利號為"200610025862.5"，發(fā)明名稱為"氟橡膠組合物及其成型制品"的專利， 提供了一種氟橡膠組合物及其成型制品，該組合物包含100重量份氟橡膠、5-50重量份非金 屬晶須和0.1-5重量份的表面活性劑，本發(fā)明氟橡膠組合物具有較高的拉伸強度及模量，用 本發(fā)明氟橡膠組合物制得的最終產(chǎn)品具有很高的耐熱性和耐磨性。其中所述的非金屬晶須 是在人工控制條件下以單晶形式生長成的陶瓷質晶須，制備方法比較困難。
[0006] 專利號為"200710040815.2"，發(fā)明名稱為"耐熱氟橡膠組合物及其硫化成型制品" 的專利，該氟橡膠組合物包含100重量份氟橡膠，〇. 1-10重量份稀土金屬氧化物和〇. 05-10 重量份硫化劑，本發(fā)明的氟橡膠組合物硫化成型后，具有極好的耐熱性。此法使用的稀土金 屬是指元素周期表中的鑭系元素、鈧、釔，且要求稀土氧化鎂的細度在325目以上，其成本較 尚。
[0007] 專利號為"200710189640. Γ，發(fā)明名稱為"一種可改性的氟橡膠制備方法"的專 利，將顆粒直徑在10_50nm范圍內(nèi)、純度在99.0%以上的納米二氧化錫粉末作為氟橡膠的增 強和耐熱性填料，以氟預混膠的質量計為100份，納米二氧化錫的質量為3份-40份，將氟預 混膠和納米二氧化錫共同投入密煉機進行混煉，或先將氟預混膠在開煉機上塑煉5min后再 按比例加入納米二氧化錫進行混煉，混煉完畢再在開煉機上將輥距調整到0.5-lmm，薄通混 煉膠6-7次，然后放大輥距至約2mm下片、停放即制得可改性的氟橡膠，在常溫下拉伸強度比 改性前提高12%，70°C海水老化48h后的拉伸強度比改性前提高30%。其中使用的納米二氧 化錫粒徑較小，容易產(chǎn)生飛揚。
[0008] 專利號為"201210448760 .X"，發(fā)明名稱為"改性氟橡膠及其制備方法"的專利，通 過熔融法制備氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑，同時制備核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體，通過 氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑來提高氟橡膠與核-殼雙活性丙烯酸酯彈性體的相容性，促進 核-殼雙活性丙烯酸酯彈性體對氟橡膠的共混改性，提高氟橡膠的耐高溫、耐低溫性和耐油 性等綜合性能，此法在密煉機中進行反應，反應溫度為120-160°C。
[0009] 專利號為"201380006036.4"，發(fā)明名稱為"氟橡膠組合物及其制備方法"，該氟橡 膠組合物含有氟橡膠和炭黑，將兩者組合物浸入40°C的丙酮：己烷質量比為42.29:57.71的 萃取溶液中160小時，并將未被萃取并保持為固體的萃取殘余物從中分離并干燥，該組合物 能制造出耐熱性且表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫下的機械性質的交聯(lián)氟橡膠制品。該方法使用溶液進 行萃取，制備過程復雜，且周期較長。
[0010] 哈爾濱工程大學碩士學位論文，名稱為"碳化硼改性氟橡膠復合材料制備及性能 研究"，采用機械熔融共混法制備碳化硼/FKM復合材料，在高溫熱氧老化作用下，復合材料 的力學性能和阻尼性能均有所下降。碳化硼的加入能有效提高復合材料的熱降解溫度，減 少體系的熱量損失，從而提高復合材料的熱穩(wěn)定性。其使用的填料仍為無機填料，依然存在 與氟橡膠相容性困難的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫撕裂性能氟橡膠組合物， 耐熱性能提高，以其為原料制備的氟橡膠混煉膠，具有優(yōu)良的熱撕裂性和熱脫模性，本發(fā)明 還提供其制備方法，工藝簡單、易于實現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明所述的耐高溫撕裂性能氟橡膠組合物，在氟橡膠中添加質量分數(shù)為1-10% 的耐熱助劑。
[0013]氟橡膠為二元或者三元氟橡膠，氟橡膠優(yōu)選為偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物或偏氟 乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物中的一種或兩種。
[0014]耐熱助劑為氯代烷烴類物質、氯代脂肪酸酯類物質或脂肪醇酯類物質中的一種或 幾種。
[0015] 氯代烷烴類物質為C10-C30正構烷烴的氯代物，含氯量為40%-70%。氯代烷烴類 物質可以為液體氯化石蠟或固體氯化石蠟中的一種或者兩種。
[0016] 氯代脂肪酸酯類物質為C10-C30脂肪酸酯類的氯代物，含氯量為40%-70%。
[0017] 脂肪醇酯類物質的化學式為AOOCXCftOnCOOfc
[0018] 式中，η是2-11的整數(shù)，為C4~C10的烷基或環(huán)烷基。
[0019]脂肪醇酯類物質可以為乙二酸二辛脂、壬二酸二辛脂、癸二酸二丁酯或癸二酸二 辛脂中的一種或者多種的混合物。
[0020]本發(fā)明所述的耐高溫撕裂性能氟橡膠組合物的制備方法，將耐熱助劑加入到氟橡 膠乳液中或者加入到氟橡膠生膠中。
[0021 ]本發(fā)明所述的耐高溫撕裂性能氟橡膠組合物的制備方法，采用以下兩種方法中的 一種：
[0022] a、將耐熱助劑加入到氟橡膠乳液中，以100-800r/min的攪拌速度進行攪拌，攪拌 時間5_15min，破乳，洗潘，供干后得到制品；
[0023] b、將耐熱助劑與氟橡膠生膠進行混合，在開煉機上混煉6-10min，混煉溫度20-80 °C，混煉結束后，薄通8-20遍，得到制品。
[0024] 與普通氟橡膠相比，本發(fā)明所述的氟橡膠組合物耐熱性能提高，以其為原料制備 的氟橡膠混煉膠，具有優(yōu)良的熱撕裂性和熱脫模性。
[0025] 作為一種優(yōu)選的技術方案，采用本發(fā)明所述的氟橡膠組合物制備耐高溫撕裂性能 氟橡膠混煉膠，由以下重量份數(shù)的原料制備得到： 氟橡膠組合物 1〇〇份 高活性氧化鎂 3份 氫氧化鈣 $份
[0026] 炭黑 30份 雙酚AF 2份 芐基三苯基氯化磷 〇,5份;
[0027]具體混煉加工過程包括以下步驟：
[0028] (1)將氟橡膠組合物進行塑煉；
[0029] (2)將高活性氧化鎂、氫氧化鈣、炭黑、雙酚AF、芐基三苯基氯化磷加入到步驟（1) 薄通后的氟橡膠組合物中進行混煉5min，預混煉溫度為50°C;
[0030] (3)將步驟(2)得到的預混膠料薄通12遍，出片，即得耐高溫撕裂性能氟橡膠混煉 膠。
[0031] 步驟（1)和步驟(2)所用設備為密煉機。步驟(3)所用設備為開放式煉膠機。步驟 (3)中薄通為以三角包形式薄通混煉。
[0032] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0033] (1)本發(fā)明的氟橡膠組合物，與普通氟橡膠相比，其耐熱性能提高，以其為原料制 備的氟橡膠混煉膠，具有優(yōu)良的熱撕裂性和熱脫模性，從而提高了模壓成型氟橡膠制品的 成品率。
[0034] (2)使用本發(fā)明的氟橡膠組合物，失重3 %的溫度由368°C提高至439°C，失重5 %的 溫度由380°C提高至451°C。
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