[發明專利]一種高導熱氟橡膠預混膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201710917305.2
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107603083B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 劉皓;陳軍
• 申請（專利權）人: 成都晨光博達橡塑有限公司
• 主分類號: C08L27/12
• 分類號: C08L27/12;C08L71/00;C08K13/04;C08K7/00;C08K3/04;C08K5/136;C08K5/544;C09K5/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 向丹

本發明公開了一種高導熱氟橡膠預混膠及其制備方法，所述高導熱氟橡膠預混膠包括如下按重量份數計的組分：母煉膠50～100份，PFPE衍生物0.1?1.5份、長鏈全氟丙烯酸酯3?10份、脂肪醇0.1?1.5份以及硅烷偶聯劑3?5份，其中每一份母煉膠包括雙酚AF1?3份、硫化促進劑BBP0.2?1份、多層石墨烯1?5份、氟橡膠生膠50?100份。通過對氟橡膠預混膠的配方進行改進，在配方中添加適當比例的PFPE衍生物、長鏈全氟丙烯酸酯、脂肪醇和硅烷偶聯劑，能提高氟橡膠對導熱填料的浸潤性能，使得母煉膠添加中的石墨烯和制備混煉膠時加入的氮化硼在導熱性能上具有協同效應，在保證材料導熱性能的同時保持材料的力學性能，同時還能有效的控制制備成本，保證材料成本控制在一個可以接受的水平。

技術領域

本發明是一種高導熱氟橡膠預混膠及其制備方法，具體涉及一種經改性后得到的具有高導熱氟橡膠預混膠及其制備方法，屬于氟橡膠工業合成領域。

背景技術

在橡膠工業中，氟橡膠具有其他橡膠無可比擬的優異性能，如耐高溫、耐油、耐各種強酸強堿及化學品的腐蝕，抗臭氧及各種氧化劑，抗輻射等特性。氟橡膠已廣泛應用于軍工航天、石油化工、機械制造、建筑工程、儀器儀表及汽車制造等領域。氟橡膠的特殊性能是由于其分子中含有氟原子的結構特性所決定的，但正是由于這種結構特點，也給氟橡膠在性能上存在一些不足，為此人們對氟橡膠的改進做了各種研究。

國家知識產權局于2015年11月25日公開了一項申請號為CN201510489187.0，名稱為“一種耐低溫導熱氟橡膠材料”的發明專利，該專利提供了一種導熱氟橡膠材料的制備方法，包括如下組分：氟橡膠90-110，乙丙橡膠30-50，氣相白炭黑30-50，納米高嶺土10-20，改性石墨烯4-7，微膠囊化紅磷10-30，乙基丁基次磷酸酯5-10，雙(4-羥苯基)苯基氧化膦5-10，乙酰檸檬酸三丁酯10-20，尼龍酸二辛酯10-15，環氧大豆油10-20，雙250.8-1.2，三烯丙基異三聚氰酸酯1-3，3#硫化劑0.5-0.9，Ca/Zn復合穩定劑3-4，硬脂酸2-4，氧化鋅1-3，亞磷酸三辛酯1-2，防老劑A 1-2，防老劑4010 0.5-1.5，石蠟3-5。其中，由于改性石墨烯具備優異的導熱性能，將改性石墨烯與氟橡膠、三元乙丙橡膠發生化學鍵合，能使改性石墨烯均勻的分散在橡膠中，從而達到提高氟橡膠導熱性能的目的，但專利采用氟橡膠與乙丙橡膠共混，將降低氟橡膠的耐熱和耐介質能力。

氟橡膠因其分子結構的特點，填料在氟橡膠基體中分散性差，而且與氟橡膠分子鏈之間的相互作用能力弱，因此一旦填充量高，其性能將大幅度下降，而高導熱材料由于需要填充大量導熱填料，因此在提高材料導熱系數的同時如何保持材料的性能是制備具有實用性高導熱氟橡膠材料的關鍵。

國家知識產權局于2015年02月04日公開了一項申請號為CN201410654543.5，名稱為“一種汽車用高速旋轉油封用混料”的發明專利，該專利提供了一種在具備配方硫化氟橡膠物理機械性能的同時具有高導熱系數的氟橡膠混料，包括如下組分：氟橡膠100份，雙酚AF1.5-2.5份，促進劑BPP0.4-0.8份，活性氧化鎂2-5份，氫氧化鈣4-10份，炭黑0-50份，硅酸鈣5-50份，六方氮化硼0-50份，碳納米管0-20份，脫模劑1-3份。該專利選用氟橡膠F246（門尼粘度100-150）作為基礎生膠，選用兩者不同類型的導熱填料復配使用，二者協同提高了混煉膠的導熱系數，該專利實施例1-3中公開了所制備氟混煉膠的導熱系數（W/(m·K)）分別為0.281、0.278、0.296。該專利中，其混煉膠主要依賴碳納米管來實現材料的高導熱性能。由于碳納米管粒子直接相互作用力十分強烈，團聚現象非常嚴重，如果不采取特殊工藝或手段進行處理將無法分散，從而不能實現納米結構帶來的高導熱等特殊性能，此外碳納米管價格及其昂貴，造成產品成本居高不下，在工業化應用上存在極大難度。

發明內容