[发明专利]一种氟橡胶的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速硫化、收缩率稳定的氟橡胶制备方法，从所述方法中通过对聚合物 分子结构的调整制得的氟橡胶硫化速率快，制品收缩率稳定，成型效率高。

背景技术

氟橡胶最早由美国杜邦公司开发，是一种具有优良的耐高温、耐油及耐多种化学药品腐 蚀性的弹性体，被广泛应用于航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术领域。我国是从 20世纪60年代开始研制氟橡胶，目前主要停留在聚合物品种的研发上，对于氟橡胶的分子 结构排布及分子链端基形式的控制方面研究甚少。

目前氟橡胶存在着生胶加工工艺性能不稳定，主要表现为制品的硫化速率慢、收缩率不 稳定，单体模具开腔少，模压流动性能差，硫化时易产生制品尺寸稳定性差，造成废品率高、 生产效率低，电耗、人工成本增加，对于特殊制品的加工性能差。因此，开发具有快速硫化、 收缩率稳定的氟橡胶为目前氟弹性体的首要任务。

为了能有效提高氟橡胶的加工应用性能，尤其是开发具有快速硫化、收缩率稳定的氟橡 胶。在改善氟橡胶硫化速率性能上一方面，氟橡胶助剂生产厂家以开发新的硫化剂及其他硫 化助剂，以提高氟橡胶的硫化性能及其硫化胶的成型速率；另一方面氟橡胶应用厂家通过大 量的配方实验，改善氟橡胶的硫化速率等方面的性能；在氟橡胶收缩率的控制上，氟橡胶制 品厂家一方面，通过开发或改变氟橡胶混炼胶配方进行其制品稳定性的控制，此方法易造成 产品性能的不稳定；另一方面，通过改变其模具尺寸来控制制品尺寸的稳定性，但此方法造 成氟橡胶应用厂家生产成本大幅升高。

虽然通过这几方面的调整可以在一定程度上弥补氟橡胶本身结构的缺陷，来改善氟橡胶 的硫化速率并控制氟橡胶收缩率的稳定性，但是如何从根本上即氟橡胶的分子结构上解决其 硫化速率慢、收缩率不稳定的的问题，并未有相关专利报道。通过对氟橡胶分子结构的调整， 有效提高有效的提高氟橡胶硫化胶的硫化速率，控制氟橡胶收缩率的稳定性，对于制品加工 生产厂家生产效率的提高，废品率的降低等起到关键作用，使生产的密闭化、连续化。

发明内容

本发明提供一种制备快速硫化、收缩率稳定的氟橡胶及其生产聚合方法。

发明概述：

本发明提供的一种制备快速硫化、收缩率稳定的氟橡胶及其生产聚合方法，采用有机过 氧化物引发剂进行引发聚合，由分子量调节剂进行分子结构的控制。由此获得的氟橡胶在混 炼胶配方不变的情况下硫化速率快、收缩率稳定，具有该特点的氟橡胶加工成型速度快、加 工稳定性好，硫化时不易产生流痕，生产效率高、废品率低，使后续制品的生产能够做到密 闭化、连续化。

术语解释：1、Tc90主要用来评估胶料在成型生产时的一次加硫条件，TC90过长表示硫化 速率偏慢，会导致产品硬度低，生产效率低。

2、收缩率，是指一定尺寸的氟橡胶硫化成型前后其尺寸的变化率。

由于氟橡胶聚合物中分子链的两端为无机端基时，如磺基～SO₃H、～SO₄H等或其盐类， 其阻止硫化，易水解，收缩率不稳定；氟橡胶聚合物中分子链的两端为有机端基时，如氢端 基(～CH)、酯端基(～CCH(COOC₂H₅)₂)或有机过氧化物分解后的有机基团等，其不阻止 硫化，端基稳定。然而氟橡胶制品厂家在加工应用方面，需要氟橡胶硫化速率快、收缩率稳 定，从而提高氟橡胶制品加工成型速度及其尺寸的稳定性。因此在聚合物分子结构设计中， 应适当控制分子结构在分子链端基上引入有机基团使分子链端基稳定，有效改善无机引发剂 引起的端基水解、硫化速率慢等问题，从而促进其硫化速率的提高，控制氟橡胶收缩率的稳 定性。

本发明采用水作为介质，以乳化剂为分散剂，使单体可以均匀的分散在介质中，采用有 机过氧化物作为引发剂，由分子量调节剂进行分子结构的控制，利用化学凝聚方法进行凝聚 并洗涤、脱水。由此获得氟橡胶生胶的硫化速率快、收缩率稳定，具有该特点的氟橡胶混炼 胶加工成型速度快、加工稳定性好，硫化时不易产生流痕，生产效率高、废品率低，使后续 制品的生产能够做到密闭化、连续化。该聚合物在加工应用时，可以通过模压、挤出、注射 等方式成型。