本发明属于材料技术领域，涉及橡胶密封材料技术，特别涉及以氟醚橡胶为基体的密封材料技术。
背景技术
氟醚橡胶是当前综合性能最优的合成橡胶之一，已在航天、航空、兵器、电子和能源等领域广泛应用，可以满足宽温域、耐介质、长寿命和高可靠等苛刻要求。
石墨烯单碳原子层二维材料高比表面积、高导热性特点，石墨烯以其超强的机械强度、高导热率、高比表面积等广泛用作聚合物功能填料，既能明显提高橡胶材料的物理机械性能，也能同时改善橡胶材料的动态性能及赋予一定的功能特性。
目前研究较多的石墨烯/橡胶复合材料制备方法多采用胶乳共混或溶液共混工艺实现石墨烯在橡胶中的分散，通过对石墨烯进行表面功能化修饰、活性剂或偶联剂处理，提高石墨烯在橡胶中的分散性以及与橡胶的表面相容性，从而改善橡胶复合材料的性能。
cn103275368a公开了机械共混制备氧化石墨烯/白炭黑/橡胶纳米复合材料的方法。石墨烯与白炭黑相互抑制自聚，橡胶具有较高的模量、较低滚动阻力、提升橡胶耐磨性、抗撕裂性能。
cn105175953a一种氧化石墨烯微约束氟橡胶纳米复合材料的制备方法，通过机械共混的方法制备橡胶混合物，同时加入氧化石墨烯、白炭黑和氟化钙三种填料相互穿插能够有效抑制自身团聚，氟橡胶具有更高的弹性模量，玻璃化转变温度向高温偏移。
cn106317712一种发动机油封氟橡胶及其制备方法，氧化石墨烯通过聚丙烯酰胺表面改性与氢氧化铝共沉淀后经过煅烧形成复合纳米粒子，对氟橡胶材料进行改良。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供摩擦磨损和导热性能良好的石墨烯改性氟醚胶材料。
本发明的目的是这样实现的，采用片状石墨烯原位生长针状氧化锌微纳米复合物，通过机械共混法将石墨烯复合物加入到橡胶基体中，复合物中针状氧化物穿插于石墨烯片层中，组份之间相互抑制团聚，在橡胶基体中复合材料及补强材料等多形态的组分协同作用，显著改善摩擦磨损和导热性能，同时保持良好的机械强度，获得综合性能优异的动密封氟醚橡胶材料。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：还包括石墨烯基复合物，质量组成为：
氟醚橡胶100份
补强及填充材料35～50份
石墨烯基复合物10～18份
过氧化物硫化体剂5～6.5份；
石墨烯基复合物为片状石墨烯原位生长针状氧化锌微纳米复合物；补强及填充材料为氟醚橡胶的常规体系。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：还包括石墨烯基复合物，质量组成为：
氟醚橡胶100份
补强及填充材料35～50份
石墨烯基复合物12～15份
过氧化物硫化体剂5～6.5份。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：石墨烯基复合物中石墨烯质量占比2%～4%。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：石墨烯基复合物中石墨烯质量占比3%～5%。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：石墨烯基复合物中石墨烯质量占比4%～5%。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：石墨烯基复合物粒径介于50～70nm之间。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：石墨烯基复合物长径比介于20:1～30:1之间。
本发明涉及的石墨烯改性氟醚橡胶，主体材料为氟醚橡胶，其特征在于：所述补强及填充材料，包括热裂解法炭黑（n990）、喷雾炭黑、硫酸钡、硅藻土、硅酸钙、碳纤维粉、聚四氟乙烯、三氧化二铁中的几种的组合体系。
本发明涉及的氟醚橡胶，摩擦系数小、磨损量小、导热性好，综合力学性能优异。适用于橡胶与金属光滑表面相对运动的场合，适用于动密封技术领域，特别适用于高速旋转密封技术领域。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明涉及的技术方案做进一步说明，但不作为对发明内容的限制。凡是采用本领域公知的等同替换或等同交换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。不做特别说明的均为质量份。
实施例一
氟醚橡胶pl855：100份，炭黑n990：25份，碳纤维粉：3份，硫酸钡：10份，石墨烯基复合物16份（石墨烯占比2%，复合物粒径50nm，长径比30：1，济南大学），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2.5份，助交联剂taic：4份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入炭黑n990、硫酸钡、碳纤维粉混合均匀，再加入石墨烯基复合物混炼均匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化12min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度17mpa，拉断伸长率240%，硬度76，光滑表面摩擦温升88℃；光滑表面摩擦系数0.5；光滑表面磨损量0.0058g。
实施例二
氟醚橡胶pl855：100份，硅藻土：10份，硅酸钙：27份，炭黑n990：5份，三氧化二铁：3份，聚四氟乙烯：5份，石墨烯基复合物10份（石墨烯占比4.9%，复合物粒径70nm，长径比20：1，济南大学），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2份，助交联剂taic：3.5份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入硅藻土、硅酸钙、炭黑n990、三氧化二铁混合均匀，再加入石墨烯基复合物混匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料为一段硫化条件165℃硫化10min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度16mpa，拉断伸长率220%，硬度78，光滑表面摩擦温升85℃；光滑表面摩擦系数0.45；光滑表面磨损量0.004g。
实施例三
氟醚橡胶flt：100份，喷雾炭黑：22份，碳纤维粉：3份，硫酸钡：10份，石墨烯基复合物12份（石墨烯占比5%，复合物粒径70nm，长径比20：1，济南大学），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2.3份，助交联剂taic：3.8份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入喷雾炭黑、硫酸钡、碳纤维粉混合均匀，再加入石墨烯基复合物混炼均匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化12min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度18mpa，拉断伸长率245%，硬度76，光滑表面摩擦温升90℃；光滑表面摩擦系数0.52；光滑表面磨损量0.006g。
实施例四
氟醚橡胶viton600s：100份，硅藻土：7份，硅酸钙：30份，炭黑n990：5份，三氧化二铁：3份，聚四氟乙烯：5份，石墨烯基复合物13份（石墨烯占比4%，复合物粒径65nm，长径比23：1，济南大学），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2份，助交联剂taic：3份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入硅藻土、硅酸钙、炭黑n990、三氧化二铁混合均匀，再加入石墨烯基复合物混匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化10min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度16mpa，拉断伸长率230%，硬度78，光滑表面摩擦温升83℃；光滑表面摩擦系数0.4；光滑表面磨损量0.0036g。
实施例五
氟醚橡胶pl855：100份，硅藻土：20份，硅酸钙：12份，炭黑n990：5份，三氧化二铁：3份，聚四氟乙烯：5份，石墨烯基复合物15份（石墨烯占比6%，复合物粒径70nm，长径比20：1，济南大学），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2.5份，助交联剂taic：3.5份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入硅藻土、硅酸钙、炭黑n990、三氧化二铁混合均匀，再加入石墨烯基复合物混匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化10min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度15mpa，拉断伸长率250%，硬度76，光滑表面摩擦温升90℃；光滑表面摩擦系数0.5；光滑表面磨损量0.0056g。
实施例六
氟醚橡胶viton600s：100份，喷雾炭黑：10份，n990炭黑：15份，碳纤维粉：5份，硫酸钡：7份，石墨烯基复合物14份（石墨烯占比3%，复合物粒径60nm，长径比25：1），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2.5份，助交联剂taic：4份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入喷雾炭黑、n990炭黑，硫酸钡、碳纤维粉混合均匀，再加入石墨烯基复合物混炼均匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化12min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度17.5mpa，拉断伸长率240%，硬度77，光滑表面摩擦温升88℃；光滑表面摩擦系数0.50；光滑表面磨损量0.0055g。
实施例七
氟醚橡胶flt：100份，硅酸钙：35份，炭黑n990：5份，三氧化二铁：3份，聚四氟乙烯：5份，石墨烯基复合物18份（石墨烯占比3.2%，复合物粒径60nm，长径比25：1），硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2.5份，助交联剂taic：3份。
首先在开炼机上将氟醚生胶塑炼，在开炼机或密炼机中加入氟醚橡胶，然后加入硅酸钙、炭黑n990、三氧化二铁混合均匀，再加入石墨烯基复合物混匀，最后在开炼机上加入硫化剂、助交联剂混炼均匀，薄通10次后下片。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化10min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度16mpa，拉断伸长率225%，硬度77，光滑表面摩擦温升88℃；光滑表面摩擦系数0.48；光滑表面磨损量0.0046g。
对比例
氟醚橡胶pl855：100份，炭黑n990：30份，碳纤维粉：3份，硫酸钡：10份，氧化锌：15份，硫化剂2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）已烷：2.5份，助交联剂taic：4份。加工工艺同实施例一。
橡胶材料一段硫化条件165℃硫化10min，二段硫化条件230℃硫化4h。拉伸强度15mpa，拉断伸长率200%，硬度75，光滑表面摩擦温升110℃；光滑表面摩擦系数0.8；光滑表面磨损量0.0102g。