[发明专利]一种低压缩永久变形的过氧化物硫化氟橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低压缩永久变形的过氧化物硫化氟橡胶的制备方法，其为在通过间歇乳液法制备过氧化物硫化氟橡胶的过程中，选择含氟的复合乳化剂作为乳化剂；所述含氟的复合乳化剂微乳液为含羧基的全氟聚醚表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂的混合物，二者的质量比为1:0.4～0.7。进一步的，通过选择含溴的硫化点单体，选择含碘的链转移剂并控制链转移剂的添加时机，可进一步降低氟橡胶的压缩永久变形值，增强其拉伸强度，保证氟橡胶优良的力学和介电性能，耐热性能等。

技术领域

本发明涉及氟橡胶合成领域，具体涉及一种低压缩永久变形的氟橡胶及其制备方法。

背景技术

氟橡胶具有优良的耐热、良好的化学性和物理机械性能、电绝缘性能和耐辐射性，成为现代工业尤其是高技术领域中不可缺少而且不可替代的基础材料。众所周知，作为橡胶密封件，较低的压缩永久变形是确保其密封能力的主要性能之一。氟橡胶作为耐高温、耐介质性能优异的弹性体，主要用作活动和固定密封件，这就要求其具有较低的压缩永久变形值。自氟橡胶生胶20世纪50年代问世以来，对其配合技术的研究，很长一段时间内都把研究的重点集中在降低胶料压缩永久变形性能上，其中包括对生胶合成工艺的改进、不同硫化体系的添加等。但通过过氧化物硫化后，压缩永久变形值还是大于19%，无法用于石油和润滑油、燃油、液压油和双酯类合成润滑油中工作的活动或固定密封件。

中国专利1989202A公开了一种可过氧化物硫化的含氟弹性体组合物，其主要介绍了在生产性方面存在缺点的含氟弹性体组合物的流动性进行大幅改性，改善加工性，但所得含氟弹性体数均分子量只有3万~7万，交联密度不够，硫化时间偏长，造成压缩永久变形值偏大。

中国专利CN1665852A公开了一种可过氧化物固化的弹性体，该弹性体采用CH2=CH-(CF2)nI（n=2~8）其代表物质为4- 碘-3,3,4,4- 四氟丁烯-1 为硫化点单体，以RIx（R为3~10 个碳原子的全氟烷基基团，X=1~2）为链转移剂。虽然数均分子量达到要求，链转移剂分批加入，维持一定浓度，得到相对分子量分布较窄，流动性差，压缩永久变形值较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种低压缩永久变形的过氧化物硫化氟橡胶的制备方法，其为：选择含氟的复合乳化剂，通过间歇乳液法制备过氧化物硫化氟橡胶；

所述含氟的复合乳化剂微乳液为含羧基的全氟聚醚表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂的混合物，二者的质量比为1:0.4~0.7。

本发明所述的含氟复合乳化剂微乳剂不仅含有羧基，在硫化时，起到较好的防焦烧作用，而且对物理机械性能影响较小；另外复合乳化剂微乳液中还间隔含有极性羧基，使得氟弹性体主链上含有离子端基链段距离变大，缩短硫化时间，上述两种物质混合，可使压缩永久变形值变小，拉伸强度变大。

优选的，所述含羧基的全氟聚醚表面活性剂为C₄F₉OCF₂COOH、C₄F₉OCF(CF₂)COOH、C₄F₉OC₂F₄OCF₂COOH或C₃F₇OC₂F₄OCF₂COOH；

和/或所述非离子氟碳表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯脂肪酸酯或聚山梨酯。

优选的，所述含氟的复合乳化剂的数均分子量Mn为400~1000。这种低数均分子量的乳化剂，不仅很好地把两种乳化剂混合均匀，形成具有增容作用的胶束，从而使得单体溶解数量大大增加，增加单体液滴的稳定性，有效地控制凝胶的产生，而且空间位阻小，不影响氟烯烃单体之间反应。