[發(fā)明專(zhuān)利]核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體改性氟橡膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210447762.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102935689A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余杰明;曾美嬋;羅科麗;黃德裕;張一甫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州市高士實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C43/24
• 分類(lèi)號(hào): B29C43/24;B29C35/00;B29B7/00;C08L27/12;C08L51/00;C08L33/00;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/26;C08K3/04;C08K5/3447;C08K5/435
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氟橡膠，具體說(shuō)是一種雙活性核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體改性氟橡膠，還涉及其制備方法。

背景技術(shù)

氟橡膠（FKM）是主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體，其廣泛應(yīng)用于航天、軍工、國(guó)防、汽車(chē)、石油化工等許多領(lǐng)域。氟橡膠制品主要應(yīng)用于密封件、墊圈、墊片、隔膜、膠管、油封、襯里、防腐制品和電絕緣制品。

氟橡膠應(yīng)用最廣泛的是汽車(chē)領(lǐng)域，占應(yīng)用總量的60～70%。在汽車(chē)零部件上，可作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料軟管、加油軟管、燃料泵、空調(diào)裝置O形圈，及噴射裝置、動(dòng)力活塞、氣門(mén)桿、曲軸、空調(diào)壓縮機(jī)的密封材料。橡膠制成的汽車(chē)密封件在使用過(guò)程中，除受應(yīng)力、應(yīng)變、高溫和低溫的作用外，還受油品（燃料油、潤(rùn)滑油）、化工品（酒精、防凍液、清洗液、制動(dòng)液、硫酸、硝酸）和生物（霉、細(xì)菌、昆蟲(chóng)）等的侵蝕。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，如不能全面考慮使用條件的單獨(dú)和協(xié)同作用，將會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞程度加快，致使使用壽命縮短。特別是隨著汽車(chē)工業(yè)和高速公路的發(fā)展，汽車(chē)的行駛速度大幅提高，使得油封的使用溫度大幅上升，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸處的油溫基本在110℃以上，因此對(duì)與汽車(chē)配套的橡膠密封件的質(zhì)量要求也相應(yīng)提高。傳統(tǒng)的氟橡膠彈性密封材料已無(wú)法滿(mǎn)足高溫、高速、高耐磨的實(shí)際使用要求。

我國(guó)自20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制氟橡膠，先后成功研制出23型、26型、246型、TP-2型等以聚烯烴為主的氟橡膠和羧基亞銷(xiāo)基氟橡膠。20世紀(jì)80年代又發(fā)展了全氟醚橡膠及氟化磷橡膠等。

為了提高氟橡膠及制品的性能，國(guó)內(nèi)外對(duì)氟橡膠的改性和加工進(jìn)行了大量研究工作。目前，氟橡膠的改性主要有兩個(gè)方向：一是，通過(guò)主鏈改性，如氟醚橡膠、氟硅橡膠的開(kāi)發(fā)，將醚鍵引入氟橡膠主鏈，增大了分子的柔性，使其低溫性能大大改善的同時(shí)保留了氟橡膠原有的特點(diǎn)，但由于開(kāi)發(fā)生產(chǎn)成本過(guò)高，極大地限制了其推廣和應(yīng)用；二是，橡膠并用，將氟橡膠與一些通用橡膠、特種橡膠并用，以便獲得性能更加優(yōu)異，成本更低的材料。

共混改性是一種較好的方法，但存在以下不足：（1）制出新型氟橡膠的性?xún)r(jià)比不高。氟醚橡膠、氟硅橡膠由于開(kāi)發(fā)成本太高，使其價(jià)格甚至高于氟橡膠，只能運(yùn)用在條件比較苛刻的環(huán)境下，推廣和應(yīng)用受到制約；（2）氟橡膠之間的共混改性對(duì)氟橡膠性能的改性是受限制的。同類(lèi)型橡膠決定了其在改善由橡膠自身結(jié)構(gòu)而引起性能缺陷上受到限制，成本難降低。而氟橡膠與氟醚橡膠的共混雖能很好的改善氟橡膠的低溫性能，但成本較高；（3）氟橡膠與其它橡膠的共混對(duì)氟橡膠的低溫性能難善。共混改性能夠改善氟橡膠的彈性，加工性能等單個(gè)性能的改善，但對(duì)改善氟橡膠低溫性能及綜合考慮多個(gè)缺陷方面研究甚少。

氟橡膠本身具有優(yōu)異的耐高溫性能，但油封的使用溫度隨汽車(chē)行使速度大幅度提高而大幅上升，對(duì)汽車(chē)密封件的耐熱溫度提出了更高要求。極性丙烯酸酯橡膠具有耐熱、耐油、耐老化和耐臭氧性，加工性能好，彈性極佳等特點(diǎn)，并且價(jià)格僅為氟橡膠的10%。如果將氟橡膠與改性的雙活性丙烯酸酯橡膠共混，則將提高氟橡膠產(chǎn)品的性能。

發(fā)明內(nèi)容

　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種耐油、耐高溫、低成本的雙活性核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體共混改性氟橡膠及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體改性氟橡膠的制備方法，包括以下步驟：先將氟橡膠生膠、氟橡膠接枝馬來(lái)酸酐增容劑、核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體和橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，按順序加入到密煉機(jī)中，在120～170℃下，熔融50～120min共混出氟橡膠母膠；再將制得的氟橡膠母膠，加入橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑、促進(jìn)劑、吸酸劑，升溫至60～100℃，在密煉機(jī)中混合反應(yīng)60～180min，得到改性氟橡膠粗品；最后將制得的改性氟橡膠粗品通過(guò)壓延成型，經(jīng)過(guò)平板硫化機(jī)在100～150℃下硫化20～80min，得到改性氟橡膠。

進(jìn)一步地，所述氟橡膠母膠的制備所需的原料為氟橡膠生膠100重量份，核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體20～50重量份，氟橡膠接枝馬來(lái)酸酐增容劑3～8重量份，橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑10～30重量份。

所述改性氟橡膠粗品的制備所需的原料為母膠100重量份，橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑10～60重量份，硫化劑8～30重量份，促進(jìn)劑5～30重量份，吸酸劑5～30重量份。

所述橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑包括炭黑、白炭黑、納米碳酸鈣、硬質(zhì)陶土中的一種或幾種。

所述硫化劑為氫氧化鈣、活性氧化鎂、芐基三苯基氯化磷、過(guò)氧化二異丙苯或過(guò)氧化苯甲酰中一種或幾種。