一种氟橡胶混炼胶及其制备方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 驳回; |
| 专利有效性 | 无效专利 | 当前状态 | 驳回 |
| 申请号 | CN201210336404.9 | 申请日 | 2012-09-12 |
| 公开(公告)号 | CN102875937A | 公开(公告)日 | 2013-01-16 |
| 申请人 | 中昊晨光化工研究院有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 邢华艳; | 第一发明人 | 邢华艳 |
| 权利人 | 中昊晨光化工研究院有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 中昊晨光化工研究院有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：四川省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：四川省自贡市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：四川省自贡市富顺县晨光路135号 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | C08L27/12 | 所有IPC国际分类 | C08L27/12 ; C08L101/08 ; C08L101/06 ; C08K13/02 ; C08K3/22 ; C08K3/04 ; C08K3/26 ; C08K5/136 ; C08K5/50 ; B29B7/30 ; B29B7/72 |
| 专利引用数量 | 4 | 专利被引用数量 | 12 |
| 专利权利要求数量 | 9 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京路浩知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 王朋飞; 张庆敏; |
| 摘要 | 本 发明 提供了一种氟 橡胶 混炼胶及其制备方法，其是由二元中低 门 尼段氟橡胶、补强体系（MT N990 炭黑 、 无机填料 ）、吸酸体系（ 活性 氧 化镁、超细氢 氧化 钙 ）、硫化体系（苄基三苯基氯化磷、双酚AF）、 脱模剂 （莱茵散和/或巴西棕榈蜡）、多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L等混炼制成，所得氟混炼胶具有高的拉伸强度，高的伸长率，通过提高胶料的流动性，延长焦烧时间，使胶料对不同的制作工艺环境和硫化环境适应性增强，提高了硫化操作的安全性，从而使制品的报废率降低。本发明的氟橡胶混炼胶适用于航天、航空、 汽车 、 冶金 、石油化工、 电子 等行业。 | ||
| 权利要求 | 1.一种氟橡胶混炼胶，其特征在于，由如下重量份的原料混炼制成： |
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| 说明书全文 | 一种氟橡胶混炼胶及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于化工领域，具体地说，涉及一种氟橡胶混炼胶。 背景技术[0002] 氟橡胶（fluoro rubber）是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体，与其他橡胶相比，氟橡胶具有优异的耐高温、耐油性及耐多种化学药品腐蚀的特性，所以广泛应用于航空、导弹、石油、机械、火箭、宇宙等行业。随着我国近年来橡胶工业的发展，在国内高科技产品中越来越多的应用特种物理性能的氟混炼胶，然而现有技术中，为了解决氟混炼胶流动性差、成型困难等问题，即使调整配方，也很难同时达到高强度高伸长率的优异物理性能，另外还要兼顾焦烧安全性的问题。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种高强度、高伸长率的氟橡胶混炼胶。 [0004] 本发明的另一目的是提供上述氟橡胶混炼胶的制备方法。 [0005] 为了实现本发明目的，本发明的一种氟橡胶混炼胶，由如下重量份的原料混炼制成： [0006] [0007] [0008] 其中，二元中低门尼段氟橡胶为90MU以下的二元氟橡胶，如26型氟橡胶；脱模剂为莱茵散和/或巴西棕榈蜡；多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L是一种有机高分子物质，分子量约为1~2万Da，其以一种或多种具有多孔结构的无机物作为载体，表面偶联有短链羟基或羧基，所述具有多孔结构的无机物为硫酸钡、硅酸钙或金属氧化物等中的一种或多种。优选金属氧化物为氧化镁和/或氧化钙等。 [0009] 氧化镁优选使用日本协和150活性氧化镁，氢氧化钙优选使用日本KOCHI公司的NIC5000超细氢氧化钙。 [0010] 本发明还提供上述氟橡胶混炼胶的制备方法包括步骤： [0011] 1）将二元中低门尼段氟橡胶在开放式炼胶机上塑炼薄通6~10遍； [0012] 2）加入双酚AF、苄基三苯基氯化磷和多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L的混合物进行预混炼，预混炼至胶料无明显差异，再以三角包形式薄通混炼6~10遍（优选7遍），混炼温度不超过60℃；出片，室温、通风处放置3~5天； [0013] 3）向预混炼后的胶料中加入氧化镁、氢氧化钙、MT N990炭黑、碳酸钙和脱模剂等助剂的混合物，在开放式炼胶机上混炼，混炼时间为15~20min/30kg胶料，混炼结束后放置18~28h（优选24h）；最后以三角包形式薄通混炼12~20遍（优选15遍），混炼温度不超过 60℃； [0014] 4）出片，检测，包装。 [0015] 采用上述方法混炼制成的氟橡胶混炼胶的胶物理性能参数为：拉伸强度可达15.5MPa，扯断伸长率可高达350%，硬度为72-78HA，压缩永久变形率为14-20%。 [0016] 本发明的氟橡胶混炼胶是采用二元氟橡胶中低门尼段（90MU以下），补强剂采用MTN990，同时配用无机填料碳酸钙；吸酸剂采用活性MgO（协和150）和超细氢氧化钙（NIC5000）；脱模剂采用莱茵散或巴西棕榈蜡；硫化剂采用双酚AF和BPP（苄基三苯基氯化磷）硫化体系，同时配用多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L，混炼制成的一种氟混炼胶。其中，采用多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L，是针对氟橡胶双酚AF和BPP硫化体系加入的一种促进硫化体系交联的复合助剂形式，提高混炼胶强度的同时可提高伸长率和热撕裂，使制品的撕边更容易，且不改变低压缩永久变形性能。另外，采用多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L，利用架桥转移和缓释促进机理延长焦烧时间，硫化速度温和，促进胶料的加工流动性，增强了胶料硫化操作的安全性。架桥转移机理，是指基于氟橡胶双酚硫化的交联机理，使其双酚硫化的均匀交联形式改变为集中交联形式；缓释促进机理主要是指加入助剂后延长了混炼胶硫化胶料的硫化T10，使交联速度发生了改变，单位时间的交联密度也有变化，由于交联形式的改变，所以其拉伸强度和扯断伸长率等物理机械性能同时提高。 [0017] 从根本上将双酚硫化的均匀交联形式改变为集中交联形式，保证了强度提高的同时伸长率也提高，进而达到热撕裂提高的目的。尽管热撕裂提高，但是制品的撕边却更加容易。 [0018] 本发明对原有的填料体系、吸酸体系、硫化体系及填充剂进行了改进，即填料体系采用优质的氟橡胶材料--二元中低门尼段氟橡胶、补强体系采用MT N990炭黑和无机填料、吸酸体系采用活性氧化镁和超细氢氧化钙、硫化体系采用苄基三苯基氯化磷和双酚AF、脱模剂采用莱茵散和/或巴西棕榈蜡，选用新型材料多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L作为双酚硫化体系的促进剂，有效的提高了氟混炼胶胶料的拉伸强度和伸长率；利用其低熔点，大大提高了胶料的流动性，炼胶时起到增塑的作用，胶料不黏辊、手感柔软；利用迁移特点，在制品表面交联形成一层光亮致密的膜，制品摩擦系数降低，外观光亮。另外，延长焦烧时间，使胶料对不同的制作工艺环境和硫化环境适应性增强，使硫化操作的安全性提高，从而使制品的报废率降低。 具体实施方式[0020] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。 [0021] 实施例1氟橡胶混炼胶的制备 [0022] 具有高强度高伸长率的氟橡胶混炼胶配方及其物理性能见表1。 [0023] 表1氟橡胶混炼胶配方及其物理性能（含量以重量份计） [0024] [0025] 表1中油封、垫圈、挤出主要是指氟混炼胶的用途，混炼胶配方中加入辅助硫化剂L用于制备油封、垫圈和挤出的氟混炼胶，所得氟混炼胶的物理性能普遍较空白混炼胶高，以其为原料制成的制品可杜绝边缘缺料和脱模撕裂等问题。而用于挤出制品中，由于流动性提高，挤出时更加顺畅。另外，T10时间的延长，确保了挤出过程中不会焦烧。 [0026] 上述氟橡胶混炼胶的制备方法为： [0027] 1）将氟橡胶原料在开放式炼胶机上塑炼薄通8遍； [0028] 2）加入双酚AF、苄基三苯基氯化磷和多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L的混合物进行预混炼，预混炼至胶料无明显差异，再以三角包形式薄通混炼7遍，混炼温度不超过60℃；出片，室温、通风处放置4天； [0029] 3）向预混炼后的胶料中加入氧化镁、氢氧化钙、MT N990炭黑、碳酸钙和脱模剂等助剂的混合物，在开放式炼胶机上混炼，混炼时间为15~20min/30kg胶料，混炼结束后放置24h；最后以三角包形式薄通混炼15遍，混炼温度不超过60℃； [0030] 4）出片，检测，包装。 [0031] 预混成预混胶的目的是为了促进氟橡胶的硫化交联，提高其拉伸强度、伸长率。采用后续的混炼，薄通的方式旨在使胶料质量更稳定，生产胶料分散更均匀。通过对加入辅助硫化剂L与不添加辅助硫化剂L的空白对照的氟混炼胶的参数进行比较，证实了添加辅助硫化剂L的氟橡胶混炼胶的各项性能指标更优。 [0032] 其中，多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L主要是针对氟橡胶双酚AF硫化体系混炼胶各种性能的不足，根据双酚AF和BPP的硫化促进机理开发出的一种辅助硫化剂，其为分子量约为1~2万Da的有机高分子物质，是以一种或多种具有多孔结构的无机物作为载体，表面偶联有短链羟基或羧基，所述具有多孔结构的无机物为硫酸钡、硅酸钙、金属氧化物、氧化镁或氧化钙等物质中的一种或多种。其制备工艺为： [0033] 将无机物类（硫酸钡或硅酸钙）与金属氧化物类（氧化镁或氧化钙按照7:3的重量比均匀混合，放置8h，以该混合物作为载体，于30~40℃在有机氟催化剂的作用下反应8h，再于室温下，加入1%~3%的甲醇或甲酸，经BPP相转移催化作用反应24h，经表面吸附聚合形成具有多孔结构的，表面偶联有短链羟基或羧基的辅助硫化剂物质。 [0034] 实施例2氟橡胶混炼胶的制备 [0035] 具有高强度高伸长率的氟橡胶混炼胶的配方及其物理性能如表2所示。 [0036] 表2氟橡胶混炼胶配方及其物理性能（含量以重量份计） |
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