橡胶相具有核壳结构的氟硅热塑性弹性体及其制备方法_2

文档序号:8217483阅读:来源:国知局
[0030] 4)加入界面改性剂继续共混;
[0031] 5)加入硅橡胶交联剂和硅橡胶交联助剂,硅橡胶发生交联并被剪切成颗粒,共混 反应达到均相分散,未交联的氟橡胶通过界面张力的驱动将交联的硅橡胶粒子包覆在其 中;
[0032] 6)加入氟橡胶交联剂和氟橡胶交联助剂,包覆交联硅橡胶颗粒的氟橡胶发生交 联,形成核壳结构的硅橡胶/氟橡胶粒子,共混反应后出料,得到橡胶相具有核壳结构的氟 硅热塑性弹性体。
[0033] 优选地,所述混炼的时间为4?10分钟;步骤3)所述共混是在60?120rpm转速 下共混5?15分钟;步骤4)所述继续共混的时间为5?10分钟;步骤5)所述共混反应的 时间为5?10分钟;步骤6)所述共混反应的时间为5?10分钟。
[0034] 相对于现有技术和产品,本发明具有如下特点:
[0035] 1)本发明的动态硫化氟硅热塑性弹性体的交联橡胶相为核壳结构橡胶粒子,其核 壳结构即为娃橡胶-核,氟橡胶-壳;
[0036] 2)由于硅橡胶与氟塑料基体的相容性差,尤其在硅橡胶含量较高时经过动态硫化 后会与氟塑料形成相分离的结构,使得材料无法成型或者材料的力学性能差。本发明中的 核壳结构可解决上述问题,即,作为壳层的氟橡胶将硅橡胶包覆在其中,避免了硅橡胶与氟 塑料直接接触,而氟橡胶与氟塑料相容性好,能够提高材料的综合性能;
[0037] 3)本发明的氟硅热塑性弹性体材料中的硅橡胶/氟橡胶核壳粒子,可通过相应的 交联剂用量的调整控制核壳粒子中核与壳的交联及交联程度;
[0038] 4)本发明的氟硅热塑性弹性体制备方法简单,材料成本远低于现有的商品氟硅橡 胶;可使用常规热塑性成型加工方法与成型加工装置进行加工成型;可根据使用目的成型 为任意形状的产品,并可重复加工使用。
【附图说明】
[0039] 图1为实施例1和对比例2?4的动态硫化制备聚偏氟乙烯/氟橡胶/硅橡胶转 矩曲线。
[0040] 图2 (a)为实施例1产物的扫描电镜照片。
[0041] 图2 (b)为实施例1产物的透射电镜照片。
[0042] 图3为对比例3(b)和实施例1(d)经N,N二甲基甲酰胺抽提后残留样品、纯样聚 偏氟乙烯(e)、氟橡胶(c)和硅橡胶(a)的红外光谱图。
【具体实施方式】
[0043] 为更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述,但需要 说明的是,实施例并不构成对本发明要求保护范围的限定。
[0044] 实施例1
[0045] 选取聚偏氟乙烯为基体树脂(502,广州立昌),硅橡胶为一般基础用硅橡胶(KE 571 -U,日本信越),氟橡胶(F2463,中昊晨光化工研究院)。在开炼机上,将氟橡胶(30g)、 氧化镁(1.5g)、氢氧化钙(1.5g)与硅橡胶(30g)混炼6分钟,制得混炼均匀的氟橡胶/硅 橡胶混炼胶;将聚偏氟乙烯(40g)加入到温度为190°C,转子转速90r/min的哈克转矩流 变仪中,使氟塑料完全熔融塑化;加入氟橡胶/硅橡胶混炼胶共混6min,使物料达到均相 分散;加入界面改性剂氟硅油(2g)继续共混5分钟;加入硫化剂过氧化二异丙苯(0. 6g) 对硅橡胶进行动态硫化,硅橡胶即发生交联并被剪切成颗粒,混合5min后,在混合过程中, 未交联的氟橡胶在界面张力的驱动下,将交联的硅橡胶粒子包覆在其中;加入硫化剂双份 AF(0. 6g)和促进剂BPP (0. 3g)对氟橡胶进行动态硫化,反应共混5min出料,得到硅橡胶为 核,氟橡胶为壳,橡胶相具有核壳结构的聚偏氟乙烯/氟橡胶/硅橡胶热塑性弹性体,然后 用平板硫化机热压成型。
[0046] 实施例2
[0047] 选取聚偏氟乙烯为基体树脂(502,广州立昌),硅橡胶为一般基础用硅橡胶(KE 571 -U,日本信越),氟橡胶(F2463,中昊晨光化工研究院)。在开炼机上,将氟橡胶(IOg)、 氧化镁(〇. 5g)、氢氧化钙(0. 5g)与硅橡胶(50g)混炼8分钟,制得混炼均匀的氟橡胶/硅橡 胶混炼胶;将聚偏氟乙烯(40g)加入到温度为190°C,转子转速lOOr/min的哈克转矩流变 仪中,加入氟橡胶/硅橡胶混炼胶共混6min,使物料达到均相分散;加入界面改性剂氟硅油 (Ig)继续共混5分钟;加入硫化剂过氧化二异丙苯(LOg)对硅橡胶进行动态硫化,硅橡胶 即发生交联并被剪切成颗粒,混合5min后,在混合过程中,未交联的氟橡胶在界面张力的 驱动下,将交联的硅橡胶粒子包覆在其中;加入硫化剂双份AF(0.2g)和促进剂BPP (0. Ig) 对氟橡胶进行动态硫化,反应共混5min出料,得到硅橡胶为核,氟橡胶为壳,橡胶相具有核 壳结构的聚偏氟乙烯/氟橡胶/硅橡胶热塑性弹性体,然后用平板硫化机热压成型。
[0048] 实施例3
[0049] 选取聚偏氟乙烯为基体树脂(502,广州立昌),硅橡胶为一般基础用硅橡胶(KE 571 -U,日本信越),氟橡胶(F2463,中昊晨光化工研究院)。在开炼机上,将氟橡胶(50g)、 氧化镁(2. 5g)、氢氧化钙(2. 5g)与硅橡胶(IOg)混炼10分钟,制得混炼均匀的氟橡胶/硅 橡胶混炼胶;将聚偏氟乙烯(40g)加入到温度为200°C,转子转速90r/min的哈克转矩流变 仪中,加入氟橡胶/硅橡胶混炼胶共混6min,使物料达到均相分散;加入界面改性剂氟硅油 (Ig)继续共混5分钟;加入硫化剂过氧化二异丙苯(1.2g)对硅橡胶进行动态硫化,硅橡胶 即发生交联并被剪切成颗粒,混合5min后,在混合过程中,未交联的氟橡胶在界面张力的 驱动下,将交联的硅橡胶粒子包覆在其中;加入硫化剂双份AF(I. 2g)和促进剂BPP (0. 6g) 对氟橡胶进行动态硫化,反应共混5min出料,得到硅橡胶为核,氟橡胶为壳,橡胶相具有核 壳结构的聚偏氟乙烯/氟橡胶/硅橡胶热塑性弹性体,然后用平板硫化机热压成型。
[0050] 实施例4
[0051] 选取聚偏氟乙烯为基体树脂(502,广州立昌),硅橡胶为一般基础用硅橡胶(KE 571 -U,日本信越),氟橡胶(F2463,中昊晨光化工研究院)。在开炼机上,将氟橡胶(30g)、 氧化镁(1.5g)、氢氧化钙(1.5g)与硅橡胶(30g)混炼6分钟,制得混炼均匀的氟橡胶/硅 橡胶混炼胶;将聚偏氟乙烯(40g)加入到温度为190°C,转子转速90r/min的哈克转矩流 变仪中,使氟塑料完全熔融塑化;加入氟橡胶/硅橡胶混炼胶共混6min,使物料达到均相 分散;加入界面改性剂氟硅油(2g)继续共混5分钟;加入硫化剂过氧化二异丙苯(0. 6g) 对硅橡胶进行动态硫化,硅橡胶即发生交联并被剪切成颗粒,混合5min后,在混合过程中, 未交联的氟橡胶在界面张力的驱动下,将交联的硅橡胶粒子包覆在其中;加入硫化剂双份 AF(0. 6g)和促进剂BPP (0. 3g)对氟橡胶进行动态硫化,反应共混5min出料,得到硅橡胶为 核,氟橡胶为壳,橡胶相具有核壳结构的聚偏氟乙烯/氟橡胶/硅橡胶热塑性弹性体,然后 用平板硫化机热压成型,将成型样品再次破碎,然后热压成型,反复加工三次。
[0052] 实施例5
[0053] 选取聚偏氟乙烯为基体树脂(502,广州立昌),硅橡胶为一般基础用硅橡胶(KE 571 - U,日本信越),氟橡胶(F2463,中昊晨光化工研究院)。在开炼机上,将氟橡胶(5g)、 氧化镁(〇. 5g)、氢氧化钙(0. 5g)与硅橡胶(35g)混炼6分钟,制得混炼均匀的氟橡胶/硅 橡胶混炼胶;将聚偏氟乙烯(60g)加入到温度为190°C,转子转速90r/min的哈克转矩流 变仪中,使氟塑料完全熔融塑化;加入氟橡胶/硅橡胶混炼胶共混6min,使物料达到均相 分散;加入界面改性剂氟硅油(2g)继续共混5分钟;加入硫化剂过氧化二异丙苯(0. 7g) 对硅橡胶进行动态硫化,硅橡胶即发生交联并被剪切成颗粒,混合5min后,在混合过程中, 未交联的氟橡胶在界面张力的驱动下,将交联的硅橡胶粒子包覆在其中;加入硫化剂双份 AF(0. Ig)和促进剂BPP (0. 2g)对氟橡胶进行动态硫化,反应共混5min出料,得到硅橡胶为 核,氟橡胶为壳,橡胶相具有核壳结构的聚偏氟乙烯/氟橡胶/硅橡胶热塑性弹性体。用破 碎机将样品破碎为细小均匀的颗粒,然后用单螺杆注塑机注射成型为标准样条。单螺杆注 塑机的注塑温度为:加料段240°C,压缩段250°C,均化段250°C,机头口模部分240°C,螺杆 转速为200r/min。
[0054] 实施例6
[0055] 选取聚偏氟乙烯为基体树脂(502,广州立昌),硅橡胶为一般基础用硅橡胶(KE 571 -U,日本信越),氟橡胶(F2463,中昊晨光化工研究院)。在开炼机上,将氟橡胶(35g)、 氧化镁(1.7g)、氢氧化钙(1.7g)与硅橡胶(5g)混炼6分钟,制得混炼均匀的氟橡胶/硅 橡胶混炼胶;将聚偏氟乙烯(60g)加入到温度为190°C,转子转速90r/min的哈克转矩流 变仪中,使氟塑料完全熔融塑化;加入氟橡胶/硅橡胶混炼胶共混6min,使物料达到均相 分散;加入界面改性剂氟硅油(2g)继续共混5分钟;加入硫化剂过氧化二异丙苯(0. Ig) 对硅橡胶进行动态硫化,硅橡胶即发生交联并被剪切成颗粒,混合
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