[發(fā)明專利]一種提高四丙氟橡膠交聯(lián)活性的熱處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810488593.9
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108841017B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 車延超;吳鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 山西福諾歐新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/20;C08J3/24;C08L27/18
• 代理公司: 太原華弈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 14108
• 代理人: 李毅

本發(fā)明涉及一種提高四丙氟橡膠交聯(lián)活性的熱處理方法，是向四丙氟橡膠生膠中加入有機(jī)過氧化物和吸酸劑，于開煉機(jī)上塑煉至混合均勻，置于溫度280～400℃的烘箱中，同時施以功率20～50KW的微波處理，采用高溫烘箱加熱與微波加熱相結(jié)合的方式，對所述四丙氟橡膠生膠、有機(jī)過氧化物及吸酸劑混合物進(jìn)行0.5～3h的熱處理。以本發(fā)明方法處理后的四丙氟橡膠交聯(lián)點(diǎn)分布均勻，具有高的交聯(lián)活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種四丙氟橡膠的加工處理方法，特別是涉及一種通過對四丙氟橡膠進(jìn)行熱處理以提高其交聯(lián)活性的方法。

背景技術(shù)

四氟乙烯-丙烯共聚物(四丙氟橡膠)是由四氟乙烯和丙烯共聚得到的一種新型含氟彈性體，具有優(yōu)良的加工性能，適用于模壓、擠出成型。四丙氟橡膠成型制品具有良好的耐高溫、耐高溫水蒸汽、耐胺腐蝕、耐極性試劑等性能，因此能夠在通常材料無法耐受的嚴(yán)苛環(huán)境下使用。

然而，四丙氟橡膠本身沒有可硫化點(diǎn)，在制備橡膠制品時的交聯(lián)活性差，必須要經(jīng)過后續(xù)的處理工序產(chǎn)生硫化點(diǎn)。

為解決四丙氟橡膠交聯(lián)活性差的問題，CN 101077900A“可交聯(lián)含氟彈性體，其組合物和交聯(lián)橡膠的模塑制品”提出了一種通過加入有機(jī)過氧化物并高溫處理一定時間以產(chǎn)生交聯(lián)點(diǎn)的方法。該方法的高溫處理過程一般通過靜態(tài)處理法或動態(tài)處理法實現(xiàn)。其中靜態(tài)熱處理采用高溫烘箱等設(shè)備，動態(tài)熱處理則采用擠出機(jī)、捏合機(jī)等設(shè)備。

橡膠是熱的不良導(dǎo)體，傳熱速度慢。采用高溫烘箱進(jìn)行熱處理的本質(zhì)是通過表面熱傳導(dǎo)，實現(xiàn)膠料內(nèi)部溫度升高。然而，熱量從膠料表面?zhèn)鞯狡鋬?nèi)部所需的時間長，導(dǎo)致加熱不均勻，加熱效率低，往往會出現(xiàn)膠料“外焦里嫩”的夾生現(xiàn)象，產(chǎn)生的硫化點(diǎn)分布不均勻，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。

微波加熱作為一種新興的加熱技術(shù)，可以在幾秒的時間內(nèi)迅速將膠料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋虼吮群嫦浼訜岱绞骄哂懈叩男省Ｈ欢m然微波能夠快速將膠料整體加熱，但是膠料的較高溫度集中在中間區(qū)域，邊界附近的溫度仍然較低。

與高溫烘箱法相比，普通的螺桿擠出機(jī)加熱法具有勞動強(qiáng)度低、省時省力等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些不足，膠料在擠出機(jī)的剪切力作用下，容易造成高分子鏈的斷裂，導(dǎo)致分子量降低，影響膠料性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高四丙氟橡膠交聯(lián)活性的熱處理方法，以本發(fā)明方法處理后的四丙氟橡膠交聯(lián)點(diǎn)分布均勻，具有高的交聯(lián)活性。

本發(fā)明所述的提高四丙氟橡膠交聯(lián)活性的熱處理方法是向四丙氟橡膠生膠中加入有機(jī)過氧化物和吸酸劑，于開煉機(jī)上塑煉至混合均勻，置于溫度280～400℃的烘箱中，同時施以功率20～50KW的微波處理，對所述四丙氟橡膠生膠、有機(jī)過氧化物及吸酸劑混合物進(jìn)行0.5～3h的熱處理。

其中，優(yōu)選在每100質(zhì)量份四丙氟橡膠生膠中加入0.5～12質(zhì)量份有機(jī)過氧化物。所述有機(jī)過氧化物可以是過氧化苯甲酰、過氧化叔丁基枯基、過氧化二枯基、過苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、1,3-二(叔丁基過異丙基)苯等中的任意一種。這些有機(jī)過氧化物可以單獨(dú)使用，也可以兩種或多種混合使用。在熱處理過程中，有機(jī)過氧化物通過奪取四丙氟橡膠分子鏈上氫原子和氟原子的方式引入了碳碳不飽和鍵，從而形成可硫化點(diǎn)。

進(jìn)而，優(yōu)選在每100質(zhì)量份四丙氟橡膠生膠中加入0.8～1.5質(zhì)量份吸酸劑。所述吸酸劑可以是氫氧化鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉等常規(guī)的酸中和制劑。吸酸劑的加入，可以加速四丙氟橡膠分子鏈上氫原子和氟原子的消去，促進(jìn)交聯(lián)點(diǎn)的產(chǎn)生。同時，吸酸劑還能在混煉膠的硫化過程中減少硫化產(chǎn)生的氣泡，使硫化膠的性能更加優(yōu)異，進(jìn)而提高成品率。

有機(jī)過氧化物的交聯(lián)可以通過調(diào)節(jié)熱處理條件(熱處理溫度和時間)而促進(jìn)。

一般的熱處理溫度為280～400℃，優(yōu)選為300～400℃，更優(yōu)選為350～380℃。熱處理溫度過低，難以產(chǎn)生交聯(lián)點(diǎn)；熱處理溫度過高，則可能導(dǎo)致四丙氟橡膠變質(zhì)，進(jìn)而造成四丙氟橡膠的物理性能下降。