本发明属于橡胶材料工程与技术领域，具体涉及一种耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶及其制备方法。
背景技术：
氟橡胶具有优异的耐热、耐油、耐化学介质、耐天候性能、电绝缘性能、抗辐射性能以及良好的物理机械性能，广泛应用于航空、航天、汽车、石油、机械、冶金、化工等多个领域。氟橡胶虽然比其他橡胶具有优异的性能，但存在撕裂性能差，报废率高，在高温条件下长期使用的寿命问题。专利CN103232656A公开了一种高耐磨氟橡胶混炼胶，使用耐磨填料陶瓷粉、石墨和二氧化硅的混合物，只提高了耐磨性，但并没有解决撕裂性能差的问题。
技术实现要素：
本发明主要针对氟橡胶在高温下撕裂性能差和耐磨性能差的问题，提供了一种耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶，通过采用双酚AF、苄基三苯基氯化磷(BPP)和环氧树脂硫化体系，并在氟橡胶中添加石墨和/或聚四氟乙烯，提高了高温下氟橡胶的耐热性能、抗撕裂性能、耐磨性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶，由以下重量份数的原料组分制成：
优选的，所述的耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶由以下重量份数的原料组分制成：
进一步优选的，所述的耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶由以下重量份数的原料组分制成：
所述的氟橡胶生胶为二元或三元生胶的任意一种或者几种的组合物；二元生胶为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物等；三元生胶为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物。所述的氟橡胶生胶的氟含量为60-70wt％，门尼粘度ML(1+10)@121℃为30-70MU。
所述的氧化镁为高活性氧化镁150；高活性氧化镁150的吸碘值为120mg/g。
所述的氢氧化钙为进口氢氧化钙NICC 5000，Ca(OH)2的含量≥95％。
所述的硫化剂为双酚AF、苄基三苯基氯化磷(BPP)和环氧树脂按照重量比3～5：1：0.25～1.5混合的组合物；所述的环氧树脂的平均环氧值为0.4～0.6。
所述的耐磨填料为石墨、聚四氟乙烯中的一种或者两种的组合物。所述的聚四氟乙烯分子量一般在10000～30000之间。
所述的脱模剂为助剂Struktol WS280和巴西棕榈蜡的组合，所述的助剂Struktol WS280和巴西棕榈蜡的重量比为1：1～1：2。
所述的补强剂为喷雾炭黑、炭黑N990、炭黑N774中的一种或者几种的组合物。
本发明的另一个目的是提供耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶的制备方法，包括以下步骤：
按配方称取各原料组分，将氧化镁、氧化锌、氢氧化钙、耐磨填料、脱模剂、补强剂混合均匀得到助剂，然后将氟橡胶生胶在密炼机中塑炼，加入硫化剂，混炼均匀后加入助剂密炼，最后在开炼机上返炼薄通8-12遍；将氟橡胶胶料停放24～48h后进行一段硫化和二段硫化得到氟橡胶成品；其中，一段硫化为平板硫化，硫化压力为10～15MPa，硫化温度为150～170℃，硫化时间10～30min；二段硫化为热空气硫化，硫化温度200～230℃，硫化时间为16～24h。
和现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过采用双酚AF、苄基三苯基氯化磷(BPP)和环氧树脂硫化体系，并在氟橡胶中添加石墨和/或聚四氟乙烯作为耐磨填料，制得的氟橡胶具有优越的耐磨性能、耐高温性能、抗撕裂性能，可广泛用于各种氟橡胶制品。
环氧树脂由于其分子结构上含有环氧基团参与氟橡胶的交联反应，形成三维网状结构，提高了氟橡胶的交联密度，从而提高了氟橡胶的撕裂强度；石墨具有典型的层状六方晶体结构，同一层内碳原子间的结合力要比平面层与平面层之间的碳原子的结合力大很多，聚四氟乙烯有机粒子与氟橡胶的相容性较好，在原料中添加石墨和/或聚四氟乙烯，不仅能够提高氟橡胶的耐磨性能，还能够提高高温下氟橡胶的抗撕裂性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
实施例1-4、对比例1-2的氟橡胶由表1所示的原料制成，制得的氟橡胶的各项测试性能见表2。
实施例1-4的氟橡胶的制备方法为：首先按配方称取氟橡胶生胶、氧化镁、氧化锌、氢氧化钙、硫化剂、耐磨填料、脱模剂、补强剂，并将氧化镁、氧化锌、氢氧化钙、耐磨填料、脱模剂、补强剂混合均匀得到助剂；先将氟橡胶生胶在密炼机中塑炼，加入硫化剂(所述的硫化剂为双酚AF、苄基三苯基氯化磷和环氧树脂的组合物)，混炼均匀后将助剂加入密炼机中密炼，最后在开炼机上返炼薄通8-12遍得混炼胶，混炼胶停放24h，混炼胶根据硫化曲线进行一段硫化，硫化压力为10～15MPa，硫化温度为170℃，硫化时间20min，再在热空气老化箱进行二次硫化，硫化温度为230℃、硫化时间为16h，放置24h。
对比例1的氟橡胶的制备方法为：首先按配方称取氟橡胶生胶、氧化镁、氧化锌、氢氧化钙、硫化剂、脱模剂、补强剂，并将氧化镁、氧化锌、氢氧化钙、脱模剂、补强剂混合均匀得到助剂；先将氟橡胶生胶在密炼机中塑炼，加入硫化剂(所述的硫化剂为双酚AF、苄基三苯基氯化磷和环氧树脂的组合物)，混炼均匀后将助剂加入密炼机中密炼，最后在开炼机上返炼薄通8-12遍得混炼胶；混炼胶停放24h，混炼胶根据硫化曲线先进行平板硫化，硫化压力为10～15MPa，硫化温度为170℃，硫化时间20min，再在热空气老化箱进行二次硫化，硫化温度为230℃、硫化时间为16h，放置24h。
对比例2的氟橡胶的制备方法为：首先按配方称取氟橡胶生胶、氧化镁、氢氧化钙、硫化剂、脱模剂、补强剂，并将氧化镁、氢氧化钙、脱模剂、补强剂混合均匀得到助剂；先将氟橡胶生胶在密炼机中塑炼，加入硫化剂(所述的硫化剂为双酚AF和苄基三苯基氯化磷的组合物)，混炼均匀后将助剂加入密炼机中密炼，最后在开炼机上返炼薄通8-12遍得混炼胶；混炼胶停放24h，混炼胶根据硫化曲线先进行平板硫化，硫化压力为10～15MPa，硫化温度为170℃，硫化时间20min，再在热空气老化箱进行二次硫化，硫化温度为230℃、硫化时间为16h，放置24h。
表1实施例1-4与对比例1-2的氟橡胶的原料组分及其用量
注：表11各原料组分的单位以kg计。
所述的氧化镁为高活性氧化镁150。
所述的氢氧化钙为进口氢氧化钙NICC 5000。
环氧树脂的平均环氧值为0.4～0.6。
聚四氟乙烯分子量在10000～30000之间。
表2实施例1-4与对比例1-2制得氟橡胶的测试性能
由表2可知，采用双酚AF、苄基三苯基氯化磷(BPP)和环氧树脂硫化体系，并在配方中加入石墨和/或聚四氟乙烯之后，提高了氟橡胶的耐磨性能、耐热性能和高温下的抗撕裂性能。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。