一种耐-60℃氟橡胶胶料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶领域，尤其涉及一种耐-60°c氟橡胶胶料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 氟橡胶是耐热性能优异的耐油橡胶，但是由于其具有结晶度高、分子柔性差、脆性 温度高的特点，氟橡胶一般的脆性温度在_25°C左右，由于航空航天工业的发展，需要能够 满足-60°C的氟橡胶胶料。目前现有技术中无法达到_60°C的低温要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种制备方法简单，能耐-60°C的氟橡胶胶料。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供一种耐-60°c氟橡胶胶料，其特征在于，由如下重量 份的各成分制备得到：
[0005] F2463:100 份；
[0006] 氧化镁：3-5份；
[0007] 氢氧化钙：5-6份；
[0008] 喷雾炭黑：4-5份；
[0009]KTC强威粉：8-10 份；
[0010] 双酚AF:2-2. 2 份；
[0011] 苄基三苯基氯化磷：〇· 5-0. 6份；
[0012] ΑΡΑ0 聚烯烃：2-2. 5 份。
[0013] 所述耐_60°C氟橡胶胶料的制备方法，步骤为，
[0014] 生胶F2463薄通压合，辑距6-4_2mm，压合时间8~lOmin;
[0015] 添加氧化镁、氢氧化钙，辊距2~3mm，压合时间2~3min;
[0016] 添加喷雾炭黑和KTC强威粉、Α0Ρ0聚稀经，辑距4~6mm，压合时间13~15min;
[0017] 添加双酸AF与苄基三苯基氯化磷，辑距4~6mm，压合时间2~3min;
[0018] 薄通三次，辑距1~2mm，压合时间3~4min;
[0019] 打三角包六个后下片，辑距4~6mm，压合时间3~4min。
[0020] 另外一个方面，本发明还提供所述耐-60°c氟橡胶胶料的制备方法，步骤为，
[0021] 生胶F2463薄通压合，辑距6-4_2mm，压合时间8~lOmin;
[0022] 添加氧化镁、氢氧化钙，辊距2~3mm，压合时间2~3min;
[0023] 添加喷雾炭黑和KTC强威粉、Α0Ρ0聚烯烃，辊距4~6mm，压合时间13~15min;
[0024] 添加双酸AF与苄基三苯基氯化磷，辑距4~6mm，压合时间2~3min;
[0025] 薄通三次，辑距1~2mm，压合时间3~4min;
[0026] 打三角包六个后下片，辑距4~6mm，压合时间3~4min。
[0027] 本发明所述FE2463为生胶，是偏氟乙烯、四氟乙烯和六氟乙烯的三元共聚氟橡 胶，含氟量67%。FE2463密度为L84g/cm3,门尼粘度[100°C]为65。
[0028] 本发明所述氧化镁和氢氧化钙是吸酸剂，可以与氟胶硫化时产生的氟化氢反应， 防止胶料老化。
[0029] 本发明所述喷雾炭黑、KTC强威粉和对比例中的硫酸钡是填充剂，可以提高胶料 的强度和硬度及定伸应力。其中，强威粉KTC，片层平均直径R :200-500nm ;片层平均厚 度H :30-50nm ;比表面积BET :30-40m2/g ;白度：70-80% ;pH10%浓度：9· 0-11. 0 ;密度： 2. 45-2. 55g/cm3;游离水分105°C 1. 5% ;聚集体分布粒度（二次结构）（<lum含量）： 彡80%;密实堆积密度：0. 8±0.1 g/cm3 ;吸油值：35-45蓖麻油g/100g ;325目筛余量： < 0. 01 %。填充在氟橡胶中，由于表面碱性，既缩短硫化时间，又能保持良好的分散性能，使 得硫化胶拉伸强度高、弹性好、扯断伸长率大。既克服了喷雾炭黑硬度提升快、弹性差、胶料 流动性差等问题，又避免了硫酸钡降低拉伸强度、弹性差、比重大等问题。
[0030] 本发明所述双酚AF与苄基三苯基氯化磷是硫化剂，使橡胶的线型大分子通过化 学交联作用而形成三维空间网络结构，硫化后，胶料的物理性能及其他性能都发生根本性 变化。比如硫化胶加热不再流动，不溶于它的良溶剂中，模量和硬度提高，力学性能提高，耐 老化性能和化学稳定性提高等。
[0031] 本发明所述ΑΡΑ0属于低分子量的非晶态、非极性的塑性体材料，由α-烯烃经聚合 反应生成，微观结构上是一种非静态的、无规则的排列状态。具有粘性，可以提高胶料粘附 性能和流动性，具有极佳的防水性、耐候性、耐紫外耐老化及绝缘性能，在一定程度上对橡 胶起到补强作用，该材料为无毒非污染型助剂。
[0032] 本发明选用耐低温性能较好的三元共聚氟橡胶FE2463,通过添加新型增塑剂和填 充剂开发出耐低温达到_60°C的氟橡胶，以满足我国航天工业中对耐低温氟橡胶的需求。
【具体实施方式】
[0033] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能 理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述 的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通 过市购获得的常规广品。
[0034] 实施例1 :耐-60°C氟橡胶胶料的制备
[0035] 原料：见表1。
[0036]表1各实施例所用原料表（重量份）
[0037]
[0038] 制备方法：
[0039] 生胶F2463薄通压合，辑距6-4_2mm，压合时间8~lOmin;
[0040] 添加氧化镁、氢氧化钙，辊距2~3mm，压合时间2~3min;
[0041] 添加喷雾炭黑和KTC强威粉、AOPO聚稀经，辑距4~6mm，压合时间13~15min;
[0042] 添加双酸AF与苄基三苯基氯化磷，辑距4~6mm，压合时间2~3min;
[0043] 薄通三次，辑距1~2mm，压合时间3~4min;
[0044] 打三角包六个后下片，辑距4~6mm，压合时间3~4min。
[0045] 实施例2 :耐-60 °C氟橡胶胶料的制备
[0046] 原料：见表1。
[0047] 制备方法：同实施例1。
[0048] 实施例3 :耐-60 °C氟橡胶胶料的制备
[0049] 原料：见表1。
[0050] 制备方法：同实施例1。
[0051] 实施例4 :耐-60°C氟橡胶胶料的制备
[0052] 原料：见表1。
[0053] 制备方法：同实施例1。
[0054] 实施例5:效果验证
[0055] 对比例：原料见表1，制备方法同实施例1。
[0056] 将各实施例所得进行测试，测试方法为：
[0057] 拉伸强度、扯断伸长率、拉伸永久变形的测试方法按照ASTM D412来测定；硬度/ 邵A按照ASTM D2240来测定；
[0058] 脆性温度按照ASTM D2137来测定；
[0059] 热空气老化275°C X 24h按照ASTM D573来测定；
[0060] 耐介质体积变化率按照ASTMD471 ;
[0061] 压缩永久变形％按照ASTMD395来测定
[0062] 试验结果见表2。
[0063] 表2实施例1~4实测性能数据结果表
[0064]
[0066] 从表2可以看出，本发明实施例的脆性温度均能达到-60度及更低，而对比例 均达不到此要求。同时拉伸强度、扯断伸长率％、拉伸永久变形％、硬度、热空气老化 275°CX24h按照ASTMD573来测定；耐介质体积变化率、压缩永久变形％等参数也均具有 良好的性能。能满足我国航天工业中对耐低温氟橡胶的需求。
[0067] 从实施例与对比例1的对比看出，在胶料中加入KTC强威粉与加入硫酸钡时，加入 KTC强威粉的综合物理性能比加入10份硫酸钡较好，其中扯断伸长率明显提高。
[0068]KTC强威粉为片状结构的硅酸盐，粒径为0. 3-0. 8微米；硫酸钡为斜方晶体结构， 粒径为2. 5~25微米。KTC强威粉的粒径比硫酸钡的粒径小得多，其结构度高，在橡胶中力 学性能好。同时硫酸钡是一种填充剂，在橡胶硫化过程中不参与反应，与橡胶的亲和性差， 不易分散，加入后使橡胶分子柔软性能变差。而KTC强威粉分子中含有Si-ΟΗ，通过特殊的 表面活性处理引入两性基团，一端连接着KTC强威粉表面的-0H，另一端与橡胶发生反应， 与橡胶的亲和性能优异，加入后在橡胶中分散性好，改善了橡胶分子的柔顺性，降低了胶料 的脆性温度，提高了橡胶的耐低温性能。
[0069] 从实施例与对比例2的对比看出，F2463胶料的脆性温度优于F2462胶料的性能， 且其他性能不受到影响。F2463胶料的脆性温度能达到-60°C，而用F2462脆性温度只能达 至lj-47°C。
[0070]F2463氟橡胶的分子量分布比F2462氟橡胶宽，使得F2463氟橡胶的弹性优异，分 子间容易产生移动、滑移、扭曲等，从而造成橡胶分子柔顺性好，有利于降低橡胶的脆性温 度，提高胶料的耐低温性能。同时F2463氟橡胶的门尼粘度为65,而F2462氟橡胶的门尼粘 度为95,可见F2463氟橡胶的门尼粘度比F2462氟橡胶的门尼粘度低，说明F2463氟橡胶的 流动性好，分子间的作用力小，所以造成橡胶分子链柔顺性好，从而使得橡胶的耐低温性能 好。
[0071] 从对比例1与对比例3的对比看出，加入ΑΡΑ0的胶料加工工艺性能和脆性温度较 好，但物理性能以及耐介质性能较差。
[0072]所以由以上实验可以看出，生胶F2463有利于提高胶料的物理性能以及脆性温 度，应用补强剂KTC强威粉有利于提高胶料的强度，加入软化剂ΑΡΑ0有利于提高胶料的耐 寒性能和粘结性能。
[0073]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨 的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种耐-60°C氟橡胶胶料，其特征在于，由如下重量份的各成分制备得到： F2463:100 份； 氧化镁：3_5份； 氢氧化妈：5-6份； 喷雾炭黑：4-5份； KTC强威粉：8-10份； 双酚AF :2-2. 2份； 苄基三苯基氯化磷：〇. 5-0. 6份； APAO聚烯烃：2-2. 5份。2. 根据权利要求1所述耐-60°C氟橡胶胶料，其特征在于，制备方法为， 生胶F2463薄通压合，辑距6-4_2mm，压合时间8~IOmin ; 添加氧化镁、氢氧化距2~3mm，压合时间2~3min ; 添加喷雾炭黑和KTC强威粉、AOPO聚烯烃，辊距4~6mm，压合时间13~15min ; 添加双酸AF与苄基三苯基氯化磷，辑距4~6mm，压合时间2~3min ; 薄通三次，辑距1~2mm，压合时间3~4min ; 打三角包六个后下片，辑距4~6mm，压合时间3~4min。3. -种权利要求1所述耐_60°C氟橡胶胶料的制备方法，其特征在于，步骤为， 生胶F2463薄通压合，辑距6-4_2mm，压合时间8~IOmin ; 添加氧化镁、氢氧化距2~3mm，压合时间2~3min ; 添加喷雾炭黑和KTC强威粉、AOPO聚烯烃，辊距4~6mm，压合时间13~15min ; 添加双酸AF与苄基三苯基氯化磷，辑距4~6mm，压合时间2~3min ; 薄通三次，辑距1~2mm，压合时间3~4min ; 打三角包六个后下片，辑距4~6mm，压合时间3~4min。
【专利摘要】本发明公开了一种耐-60℃氟橡胶胶料及其制备方法。由100重量份F2463；3-5重量份氧化镁；5-6重量份氢氧化钙；4-5重量份喷雾炭黑；8-10重量份KTC强威粉；2-2.2重量份双酚AF；0.5-0.6重量份苄基三苯基氯化磷；2-2.5重量份APAO聚烯烃制备得到。本发明还提供了制备方法。本发明所得氟橡胶胶料能耐-60℃低温，能满足我国航天工业中对耐低温氟橡胶的需求，同时制备方法简单。
【IPC分类】C08K3/22, C08K13/02, C08K5/50, B29B7/72, C08K5/136, B29B7/56, C08L27/16, C08L23/00, C08K3/04
【公开号】CN105237923
【申请号】CN201510794177
【发明人】何青松, 陈秀蓉, 王永昌
【申请人】厦门市金汤橡塑有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月18日