[發(fā)明專利]改性氟橡膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210448760.X
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102924861A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡新嵩;黃德裕;羅科麗;余杰明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市高士實業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08F259/08;C08F222/06;C08L33/08;C08F220/14;C08F220/18;C08K13/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氟橡膠，具體說是一種改性氟橡膠，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、國防、汽車、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)用最廣泛的是汽車領(lǐng)域，占應(yīng)用總量的60～70%。在汽車零部件上，可作為發(fā)動機燃料軟管、加油軟管、燃料泵、空調(diào)裝置O形圈，及噴射裝置、動力活塞、氣門桿、曲軸、空調(diào)壓縮機的密封材料。橡膠制成的汽車密封件在使用過程中，除受應(yīng)力、應(yīng)變、高溫和低溫的作用外，還受油品（燃料油、潤滑油）、化工品（防凍液、清洗液、制動液）和生物（霉、細(xì)菌、昆蟲）等的侵蝕。產(chǎn)品設(shè)計時，如不能全面考慮使用條件的單獨和協(xié)同作用，將會導(dǎo)致?lián)p壞程度加快，致使使用壽命縮短。特別是隨著汽車工業(yè)和高速公路的發(fā)展，汽車的行駛速度大幅提高，使得油封的使用溫度大幅上升，發(fā)動機的曲軸處的油溫基本在110℃以上，因此對與汽車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法滿足高溫、高速、高耐磨的實際使用要求。

我國自20世紀(jì)60年代開始研制氟橡膠，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，國內(nèi)外對氟橡膠的改性和加工進行了大量研究工作。目前，氟橡膠的改性主要有兩個方向：一是，通過主鏈改性，如氟醚橡膠、氟硅橡膠的開發(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保留了氟橡膠原有的特點，但由于開發(fā)生產(chǎn)成本過高，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價比不高。氟醚橡膠、氟硅橡膠由于開發(fā)成本太高，使其價格甚至高于氟橡膠，只能運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氟橡膠性能的改性是受限制的。同類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。其成本難降低。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，加工性能等單個性能的改善，但對改善氟橡膠低溫性能及綜合考慮多個缺陷方面研究甚少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能夠提升氟橡膠的綜合性能的制備方法，并由此制得的改性氟橡膠。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種改性氟橡膠的制備方法，由以下步驟組成：（1）制備氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑和核-殼型雙活性丙烯酸酯彈性體；（2）共混制備氟橡膠母膠；（3）共混制備改性氟橡膠粗品；（4）壓延制備改性氟橡膠。

進一步地，所述制備氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑的過程是將氟橡膠生膠、馬來酸酐、引發(fā)劑（如過氧化苯甲酰、過氧化十二酰、偶氮二異丁腈、過硫酸鉀、過氧化二異丙苯或氧化二叔丁基的一種或幾種）、硫化劑（如過氧化苯甲酰、芐基三苯基氯化磷、氫氧化鈣或氧化鎂的一種或幾種）和促進劑（如2-硫醇基苯并噻唑、2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)己基-2-苯的一種或幾種）混合后加入到密煉機中，在120～160℃，轉(zhuǎn)速50～100r/min的條件下，反應(yīng)10～30min。

制備氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑所需氟橡膠生膠80～130重量份，馬來酸酐3～8重量份，引發(fā)劑0.5～2重量份，硫化劑0.2～0.5重量份，促進劑0.1～0.3重量份。