[發明專利]氟橡膠、硅橡膠與氟硅橡膠三元共混耐高低溫耐油材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210087884.X
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102617956A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 肖建斌;劉錦春;劉偉;謝尊虎
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L27/12
• 分類號: C08L27/12;C08L83/07;C08L83/08;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/34;C08K5/14;B29B7/00;B29C35/02
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技術領域

本發明涉及一種耐高低溫、耐油材料，具體是用過氧化物硫化型氟橡膠、甲基乙烯基硅橡膠和氟硅橡膠三種聚合物共混制備新材料的方法。

背景技術

近年來汽車工業的蓬勃發展給橡膠工業帶來了前所未有的發展機遇，同時使橡膠制品行業快速發展。隨著汽車工業技術水平的不斷提高，尤其是隨著汽車向高性能、低油耗、低排放與低噪音、超長使用壽命的方向發展，使橡膠部件的工作溫度提高、工作環境更加苛刻，要求橡膠部件能夠在-50~150℃的空氣中或介質油中長期使用。同時，汽車燃料油、潤滑油、制冷劑等也在不斷地改進，其添加劑的成分也隨之改變，因此開展對汽車用橡膠材料的耐油性研究具有廣泛的應用意義。另外，世界航空工業、電器工業、化工、石油等行業的某些應用場合對橡膠材料的使用環境要求極高，一般的通用橡膠難以達到其使用要求。為了滿足相關工業的發展和需求，開發一種耐高低溫性能、耐油性優異的新型橡膠材料具有非常實際的使用意義。

目前研究成功的氟硅橡膠既保持了硅橡膠的耐熱性、耐寒性、耐候性、壓縮復原性、回彈性、電氣特性、脫模性等一系列優良性能，同時具有氟橡膠的耐油、耐溶劑性；能夠滿足某些特殊場合的使用要求，但由于其價格昂貴使其應用受到極大的限制。

發明內容

本發明的目的是制備一種耐高低溫、耐油性優異且成本較低的橡膠新材料，進一步拓寬橡膠材料的應用領域。硅橡膠是分子主鏈中為-Si-O-無機結構，側基為有機基團的一類彈性體，其分子結構中的-Si-O-Si-鍵的鍵能遠遠大于一般橡膠-C-C-鍵的鍵能，且分子鏈的柔順性好，所以硅橡膠具有優異的耐高低溫性能可在-100℃~250℃范圍內長期使用；氟橡膠是一種在主鏈或者側鏈的碳原子上含有氟原子的高分子合成彈性體，由于氟原子的半徑小，電負性極高使其具有優異的耐油性能。將氟橡膠與硅橡膠共混可以制得耐高低溫性、耐油性較好的膠料，但是由于二者的極性相差較大，相容性較差，考慮加入相容劑來提高氟橡膠和硅橡膠兩相的相容性。氟硅橡膠是一種改性硅橡膠，即硅橡膠的硅氧烷側鏈上的甲基被γ-三氟丙基所取代制備成的一種特種橡膠，兼具了氟橡膠和硅橡膠的優良性能，加入氟硅橡膠可以有效的提高氟橡膠與硅橡膠兩相的相容性。所以本發明采用過氧化物硫化型氟橡膠、甲基乙烯基硅橡膠和氟硅橡膠三種聚合物共混制備耐高低溫、耐油的橡膠新材料。

具體的技術方案如下：一種氟橡膠、硅橡膠與氟硅橡膠三元共混耐高低溫耐油材料，包含以下組分（wt.%表示），氟橡膠：50-60%、硅橡膠：20-30%、氟硅橡膠：5-10%、白炭黑：5-8%、納米高嶺土：８%、過氧化物硫化劑：1%、交聯助劑：1%。

其中過氧化物硫化劑優選為ＤＣＰ；交聯助劑優選為ＴＡＩＣ。

本發明的過氧化物硫化型氟橡膠、硅橡膠和氟硅橡膠三種聚合物共混制備耐高低溫、耐油新材料具有較寬的使用溫度范圍，可以在-45℃-250℃之間長期使用，而且耐油性能優異在ASTM1^#油中的△V為2%-4%（150℃×24h），ASTM3^#油中△V為20%-24%（150℃×24h），同時具有生產成本低、加工工藝性好等優點。

本發明的過氧化物硫化型氟橡膠、硅橡膠和氟硅橡膠三種聚合物共混制備耐高低溫、耐油新材料的制備方法包括以下步驟：

1）橡膠混煉過程

按照權利要求1中的膠料的配方先在開煉機上把氟橡膠和硅橡膠、氟硅橡膠共混均勻后，再投入密煉機中先加入白炭黑和納米高嶺土，高溫熱處理30分鐘，排料溫度150℃，然后在開煉機上加入硫化劑和交聯助劑即得到該材料。

密煉條件：初始溫度50℃，轉速?50r/min

開煉條件：輥距1-3mm，前輥溫40℃，后輥溫45℃

2）膠料硫化過程

采用兩段硫化方法：

一段硫化條件為：壓力10MPa，溫度170℃，時間10-15min；

二段硫化條件為：溫度200℃，時間2-4h

本發明采用過氧化物硫化型氟橡膠、硅橡膠和氟硅橡膠三種聚合物共混制備的橡膠新材料具有優異的耐高低溫、耐油性能。克服了一般通用橡膠與特種橡膠難以達到對工作溫度要求較高、工作環境苛刻的使用要求，極大的拓寬了橡膠材料的應用領域，降低了生產成本。

具體實施方式

實施例1

制備耐高低溫、耐油新材料

?1.?混合煉膠