[发明专利]氟橡胶组合物及其成型制品

说明书

技术领域

本发明涉及氟橡胶组合物及其成型制品，特别是用于密封用途的氟橡胶组合物及其成型制品。

背景技术

氟橡胶是一种耐高温，耐介质的橡胶，广泛地应用于制造发动机油封，密封胶等制品。但是在高温条件下氟橡胶的常规物理性能衰减很快，所以需要将常温时的物理性能尽可能地提高。目前常用炭黑，白炭黑等作为填充剂，在通常情况下能使用，但在使用条件更苛刻的情况下，如：石油开采中的深井用分隔器，汽车发动机用曲轴油封，目前的氟橡胶均有压缩永久变形大，使用寿命短等问题。

因此，需要一种高温条件下物理性能稳定、压缩永久变形小和使用寿命长的氟橡胶制品。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足之处，提供一种新的极大地提高了拉伸强度和模量的氟橡胶组合物以及具有高耐热性和高耐磨性的成型制品。

本发明的另一个目的是通过加入含氟表面活性剂极大地改善氟橡胶组合物的分散性。

本发明的上述目的可以用如下所述的橡胶组合物及其成型制品达到。本发明的氟橡胶组合物包含100重量份氟橡胶、5-50重量份非金属晶须和0.1-5重量份的表面活性剂。

本发明还提供用上述氟橡胶组合物经硫化成型后制得的成型制品。

具体实施方式

本发明中所用的氟橡胶是经过氟化的弹性聚合物，包括以往公知的所有氟橡胶。代表性的氟橡胶可以举出如下：偏氟乙烯/六氟丙烯系(优选的是偏氟乙烯∶六氟丙烯摩尔比＝45-95∶55-5)、偏氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯系(优选的是偏氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯摩尔比＝45-90∶1-35∶5-50)、偏氟乙烯/三氟氯乙烯系、四氟乙烯/丙烯系、六氟丙烯/乙烯系、全氟烷基乙烯基醚(包括含有多个醚键者)/烯烃(四氟乙烯、乙烯等)系、氟硅氧烷系、氟膦嗪系等氟橡胶。优选的是由偏氟乙烯单体与至少一种其它单体的共聚物组成的氟橡胶，偏氟乙烯单体的含量为？～80％(重量)。为了提高硫化反应性，氟橡胶还可以在其聚合物链上键合碘原子或溴原子。氟橡胶的分子量(用凝胶渗透法测定)在3,000-1,200,000为宜。

本发明中所用的非金属晶须是指在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种针状单晶体陶瓷质晶须。该陶瓷质晶须包括炭化硅晶须、氮化硅晶须、莫来石晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须、氧化镁晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须和镁盐晶须等。优选的陶瓷质晶须包括钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须等，最优选的是钛酸钾晶须。陶瓷质晶须的直径一般在零点几至几个微米之间，长度为几微米至数百微米，最好是控制直径在0.2-2微米，长度在10-50微米，长径比在15-60为宜。

本发明氟橡胶组合物中使用陶瓷质晶须，获得了意想不到的效果。在氟橡胶中加入一定量的陶瓷质晶须，能够使所得的氟橡胶制品在高温条件下物理性能稳定、压缩永久变形小和使用寿命长。另外，可以大大地提高了氟橡胶制品的拉伸强度、模量和耐磨性。

相对于100重量份的氟橡胶来说，非金属晶须的用量宜为5-50重量份，优选的是10-30重量份。如果晶须的用量不足5份，晶须的作用表现不明显。如果晶须的用量超过50重量份时，常常引起物理性能降低，因而不可取。

为了保证晶须在氟橡胶基体中均匀分布，无序取向，使晶须与橡胶的接合界面有牢固紧密的粘结，宜在本发明的氟橡胶组合物中加入少量的表面活性剂。

这种表面活性剂可以是本领域中常用的表面活性剂，如本领域中常用的阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、中性表面活性剂或两性表面活性剂。然而，本发明的氟橡胶组合物中优选添加含氟表面活性剂，以提高与氟橡胶的相容性。适宜的氟表面活性剂是美国专利2,732,398中所述的那些表面活性剂，可以举例如下：

C₄F₉SO₂N(CH₃)H

C₈F₁₇SO₂N(CH₃)H

C₈F₁₇SO₂N(CH₃)Na⁺

C₈F₁₇SO₂N(C₁₂H₂₅)H

C₈F₁₇SO₂N(C₆H₅)H