一种新型氟橡胶硫化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型氣橡胶硫化剂及其制备方法，属于橡胶硫化助剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 氣橡胶是指分子主链或侧链的碳原子上接有氣原子的高分子弹性体。在氣橡胶分 子结构中，C-F键的键能（435~48化J/mol)大，且氣原子共价半径（0. 064皿）相当于C-C 键键长的一半，C-C链段被氣原子很好的保护起来，因此，氣橡胶具有高度的化学稳定性和 热稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种，可广泛用于宇航、汽车、机械、石油 化工等。
[0003] 氣橡胶与其他橡胶一样，需要采用交联手段对其进行加工，从而制得可满足应用 的氣橡胶材料。在橡胶硫化过程中，能使橡胶大分子间形成交联键的物质，称为硫化剂。但 氣橡胶与传统橡胶又有所不同，它是一种高度饱和的含氣聚合物，一般不用硫賴进行硫化。
[0004] 目前，由全氣己丙帰\偏氣己帰\四氣己帰和其他单体中的两种\ H种或者H种 W上单体聚合而成的二元\立元\四元氣橡胶通常采用酷类硫化剂或者胺类硫化剂。胺类 硫化剂是指有机二胺类，其通过分子结构中含有的两个氨基进行硫化交联。胺类压缩永久 变形较大、硫化速度较慢，耐溶剂、耐油、耐水等性能略差于酷类；其用于低口尼粘度氣橡胶 中，物理机械性能很差，用于高口尼粘度氣橡胶中，物理机械性能较好，但加工工艺性能却 较差，所W在国外很少使用。酷类硫化剂主要是指双酷类化合物，在促进剂的作用下，通过 分子结构中的两个酷羟基进行硫化交联。酷类硫化剂拥有胺类硫化剂无法比拟的压缩永久 变形性能和物理机械性能，其在国外被广泛采用。但是，含有酷类硫化体系的氣橡胶在用于 挤出和注压等工艺中容易发生焦烧现象，即胶料在高温环境中或在能产生高温环境的高剪 切力条件下早期或过度快速硫化，该焦烧现象对于注压氣橡胶胶料会产生许多不利影响， 当注压过程在导入阶段，即由注压筒到注压口段温度为7(TC W上时，此时胶料注入模具中 会导致工效降低、设备损坏，甚至停产。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的是采用新型的单酷胺结构物质作为硫化剂， 配W必要的季磯盐类促进剂，使得到的氣橡胶具有可靠的热撕裂、高强度、压缩永久变形性 能及稳定的耐热性能，同时可使氣橡胶组合物的流动性较好，加工工艺性更加优秀，避免酷 类硫化体系中的焦烧问题和胺类硫化体系中的氣橡胶性能不佳等问题。
[0006] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种新型氣橡胶硫化剂，所述硫化剂 的分子结构中包含至少一个酷羟基和一个氨基；所述硫化剂的通式可表示为通式I或通式 II :
【主权项】
1. 一种新型氟橡胶硫化剂，其特征在于：所述硫化剂的分子结构中包含至少一个酚羟 基和一个氨基；所述硫化剂的通式为通式I或通式II :
通式I 通式II 在上述通式I和通式II中，R1=CnHmOpN q,所述R1中包含有至少一个氨基结构，所述的氨 基结构可以为伯氨基、仲氨基或者亚氨基中的一种或者多种共存； 在上述通式I和通式II的R1结构中n=2~55, m=4~112, p=0~5, q=l~6 ; 在上述通式II中，R2= CxY2x，其中Y为卤元素 F、fc、Cl、1，或H，x=l~8 ; 所述具有通式I或通式II结构的硫化剂与季磷盐配合使用，作为氟橡胶的专用硫化 剂。
2. 根据权利要求1所述的一种新型氟橡胶硫化剂，其特征在于：所述通式II中，R2= Sv〇u，其中 V=I ~3, U=2 ~6。
3. 根据权利要求1所述的一种新型氟橡胶硫化剂，其特征在于：所述通式I和通式 II的1^结构中还包含有至少一个酰胺结构。
4. 根据权利要求1所述的一种新型氟橡胶硫化剂，其特征在于：所述通式I和通式II 中，1^=(：凡0具，其中11=7~25，111=14~30，？=0~2,9=1~2。
5. 根据权利要求1所述的一种新型氟橡胶硫化剂，其特征在于：所述通式II中，R2= CxY2x，其中 x=2 ~3。
6. 根据权利要求2所述的一种新型氟橡胶硫化剂，其特征在于：所述通式II中，R2= Sv〇u，其中 V=I ~2, U=2 ~4。
7. -种根据权利要求1至6中的任意一项所述的新型氟橡胶硫化剂的制备方法，其特 征在于：所述具有通式I或通式II结构的氟橡胶硫化剂采用具有酚羟基和硝基烷烃取代的 芳烃通过催化加氢还原而成。
8. -种根据权利要求1至6中的任意一项所述的新型氟橡胶硫化剂的制备方法，其特 征在于：所述具有通式I或通式II结构的氟橡胶硫化剂采用具有酚羟基取代的芳烃羧酸和 多氨基化合物反应而成。
9. 根据权利要求8所述的新型氟橡胶硫化剂的制备方法，其特征在于：所述具有酚羟 基取代的芳烃羧酸可以为对羟基苯甲酸、对羟基水杨酸、对羟基肉桂酸、对羟基安息香酸或 对(对羟基异丙苯基）苯甲酸中的一种。
10. 根据权利要求8所述的新型氟橡胶硫化剂的制备方法，其特征在于：所述的多氨 基化合物可以为1，6-己二胺、N，N-双次肉桂基-1，6-己二胺或者三乙烯四胺中的一种。
【专利摘要】本发明公开了一种新型氟橡胶硫化剂，所述硫化剂的分子结构中包含至少一个酚羟基和一个氨基。所述硫化剂可以通过以下两种制备方法得到：一种是采用具有酚羟基和硝基烷烃取代的芳烃通过催化加氢还原而成；另一种是采用具有酚羟基取代的芳烃羧酸和多氨基化合物反应而成。本发明提供的新型的单酚胺硫化剂，其制备方法简单、反应条件温和，所需反应原料的成本较低；当其配以必要的季磷盐类促进剂后，可作为氟橡胶的专用硫化剂使用，得到的氟橡胶具有可靠的热撕裂、高强度、压缩永久变形性能及稳定的耐热性能，同时可使氟橡胶组合物的流动性较好，加工工艺性更加优秀，避免酚类硫化体系中的焦烧问题和胺类硫化体系中的氟橡胶性能不佳等问题。
【IPC分类】C07C215-54, C07C231-02, C07C213-02, C08K5-20, C08L27-12, C08K5-29, C07C235-50, C08K5-17
【公开号】CN104672491
【申请号】CN201510108045
【发明人】李先文, 沈嘉, 张目蕾
【申请人】江苏千富之丰科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月11日