[發明專利]高強度共聚氟硅橡膠組合物、制備方法

有效

• 申請號: 202010276598.2
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111423731B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 陳志強
• 申請（專利權）人: 深圳市森薄材料科技有限公司
• 主分類號: C08L83/10
• 分類號: C08L83/10;C08L83/08;C08K7/26;C08K5/14;C08G77/44
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本發明涉及橡膠技術領域，具體涉及高強度共聚氟硅橡膠組合物、制備方法，按重量份數計，包括100份共聚氟硅生膠、30～70份氣相法白炭黑、4～12份粘度(25℃)90～120mPa·s羥基氟硅油、0～10份高乙烯基氟硅油、1?2份雙二五硫化劑和0?2份顏料，其中共聚氟硅生膠的高分子鏈的側鏈上含有三氟丙基籠型聚倍半硅氧烷。本發明的高強度共聚氟硅橡膠組合物硫化后具有較好的力學強度，耐高溫性能也有提升，引入少量的三氟丙基籠型聚倍半硅氧烷就可以明顯提升耐燃油性，綜合性能較好。

技術領域

本發明涉及橡膠技術領域，具體涉及高強度共聚氟硅橡膠組合物、制備方法。

背景技術

氟硅橡膠，在Si-O主鏈的側鏈上引入含氟基團，綜合了有機硅材料的耐熱性、耐寒性、耐氣候老化性等和有機氟材料的耐烴類溶劑、耐油性等性能，是唯一一種在-68℃～232℃下耐非極性介質的彈性體，特別適合于一些需要耐高溫和耐燃油的應用，如密封件、膠管、膠墊和浸漬制品等，在汽車工業、航空航天工業、石油化學工業等領域有著廣泛的應用。

但是純氟硅橡膠的成本很高，在一些耐燃油要求沒那么高的場合，可以使用共聚氟硅橡膠。共混氟硅橡膠有兩種：一種是硅橡膠和氟硅橡膠的物理共混，但是由于硅橡膠和氟硅橡膠的極性差別太大，兩者無法在微觀上實現共混，因此硫化后的發生分離，無法實際使用；另一種是化學共混，就是氟硅橡膠的生膠高分子鏈是由三氟丙基甲基硅氧鏈節和二甲基硅氧鏈節組成，由三(三氟丙基)三甲基環三硅氧烷(D₃^F)、八甲基環四硅氧烷(D₄)和少量的四甲基四乙烯基環四硅氧烷(D₄^vi)進行開環聚合制備。

論文《共聚氟硅橡膠的研究進展》(2014年第十七屆中國有機硅學術交流會論文集)綜述了共聚氟硅橡膠的制備、物理性能研究及其應用。

2014年浙江大學碩士論文《共聚氟硅橡膠的制備和性能》通過引發劑和促進劑進行D₃^F和六甲基環三硅氧烷(D₃)的開環聚合制備共聚氟硅生膠，采用納米氧化硅進行補強、配合結構控制劑，再加入硫化劑進行硫化，可以得到共聚氟硅橡膠。

但目前存在共聚氟硅橡膠力學強度較低，耐熱性不足的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供高強度共聚氟硅橡膠組合物，硫化后的共聚氟硅橡膠較好的力學性能，耐油性和耐高溫性都提高。

本發明的另一個目的是提供高強度共聚氟硅橡膠組合物的制備方法。

本發明的采用如下的技術方案：

高強度共聚氟硅橡膠組合物，按重量份數計，包括100份共聚氟硅生膠、30～70份氣相法白炭黑、4～12份粘度(25℃)90～120mPa·s羥基氟硅油、0～10份高乙烯基氟硅油、1～2份雙二五硫化劑和0～2份顏料；所述共聚氟硅生膠的化學結構如式(Ⅰ)所示，

其中，R_f為-CH₂CH₂CF₃，R¹和R²各自獨立的選自甲基、乙烯基或羥基，0.005≤a/(b+c)≤0.1，b≥700，300≤c≤b，0＜d≤10。

優選的，所述共聚氟硅生膠由化學結構如式(Ⅱ)所述的硅氧烷環體、D₃^F、D₄、D₄^vi在硅醇鹽催化劑下加熱開環聚合得到；

其中，R_f1的化學結構如式(Ⅲ)所示，