[发明专利]一种综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物，具体涉及一种综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，氟原子的引入，赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，在航天、航空、汽车、石油和家用电器等领域得到了广泛应用，是国防尖端工业中无法替代的关键材料。

为了提高氟橡胶及制品的性能，国内外对氟橡胶的改性和加工进行了大量研究工作。目前，氟橡胶的改性主要有两个方向：一是，通过主链改性，如氟醚橡胶、氟硅橡胶的开发，将醚键引入氟橡胶主链，增大了分子的柔性，使其低温性能大大改善的同时保留了氟橡胶原有的特点，但由于开发生产成本过高，极大地限制了其推广和应用；二是，橡胶并用，将氟橡胶与一些通用橡胶、特种橡胶并用，以便获得性能更加优异，成本更低的材料。共混改性是一种较好的方法，但存在以下不足：(1)制出新型氟橡胶的性价比不高。氟醚橡胶、氟硅橡胶由于开发成本太高，使其价格甚至高于氟橡胶，只能运用在条件比较苛刻的环境下，推广和应用受到制约；(2)氟橡胶之间的共混改性对氟橡胶性能的改性是受限制的。同类型橡胶决定了其在改善由橡胶自身结构而引起性能缺陷上受到限制。而氟橡胶与氟醚橡胶的共混虽能很好的改善氟橡胶的低温性能，但成本较高；(3)氟橡胶与其它橡胶的共混对氟橡胶的低温性能改善。共混改性能够改善氟橡胶的弹性，加工性能等单个性能的改善，但对改善氟橡胶低温性能及综合考虑多个缺陷方面研究甚少。

发明内容

本发明的目的是通过对氟橡胶的改性生产出一种价格低廉、其耐高温性及耐磨损性得到改善的综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物及其制备方法。

一种综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物，包括下述重量份的原料：氟橡胶60-100份、乙丙橡胶10-30份、碳黑30-50份、石墨0.4-0.6份、过氧化二异丙苯1-3份、三烯丙基异氰脲酸酯2-6份、硬脂酸1-3份。

进一步地，所述综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物，包括下述重量份的原料：氟橡胶80份、乙丙橡胶20份、碳黑40份、石墨0.5份、过氧化二异丙苯2份、三烯丙基异氰脲酸酯4份、硬脂酸2份。

所述综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氟橡胶和乙丙橡胶进行塑炼，得混合橡胶；塑炼是指橡胶加工的一个工序，降低生胶分子量和粘度以提高其可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼和成型进一步加工的需要。塑炼过程是使橡胶大分子链断裂，分子链由长变短而使分子量分布均匀化的过程；

(2)向混合橡胶中加入碳黑、石墨、过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯和硬脂酸进行混炼，得混炼胶；混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺，是橡胶加工最重要的生产工艺，混炼是指为了提高橡胶制品的物理机械性能，改善加工成型工艺，降低生产成本，需要在生胶或塑料胶中加入各种配合剂，如填充剂、补强剂、促进剂、硫化剂、防老剂、防焦剂等，这些配合剂有固体、液体等材料，将所加入的各种配合剂分散均匀，确保胶料的性质一致；

(3)将混炼胶进行硫化压制得所述的综合性能优异的耐高温氟橡胶组合物。

进一步地，步骤(1)中，将氟橡胶和乙丙橡胶在炼胶机中进行塑料。

进一步地，步骤(2)中，所述混炼在炼胶机中进行。

进一步地，步骤(3)中，所述硫化在平板硫化机中进行。

进一步地，所述硫化的温度为：150-160℃，所述硫化的时间为25-35min，所述硫化的压力为10-20MPa。

氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入，赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性。因氟橡胶对气体的溶解度比较大，但扩散速度却比较小，所以氟橡胶总体表现出来的透气性也小。

乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶。因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，故其耐臭氧、耐热、耐候、耐老化性能优异，具有良好的耐化学品、电绝缘性能、冲击弹性、低温性能、低密度和高填充性及耐热水性和耐水蒸气性等，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件、润滑油改性等领域。