[发明专利]一种氟橡胶混炼胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体地说，涉及一种氟橡胶混炼胶。

背景技术

氟橡胶（fluoro rubber）是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体，与其他橡胶相比，氟橡胶具有优异的耐高温、耐油性及耐多种化学药品腐蚀的特性，所以广泛应用于航空、导弹、石油、机械、火箭、宇宙等行业。随着我国近年来橡胶工业的发展，在国内高科技产品中越来越多的应用特种物理性能的氟混炼胶，然而现有技术中，为了解决氟混炼胶流动性差、成型困难等问题，即使调整配方，也很难同时达到高强度高伸长率的优异物理性能，另外还要兼顾焦烧安全性的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度、高伸长率的氟橡胶混炼胶。

本发明的另一目的是提供上述氟橡胶混炼胶的制备方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种氟橡胶混炼胶，由如下重量份的原料混炼制成：

其中，二元中低门尼段氟橡胶为90MU以下的二元氟橡胶，如26型氟橡胶；脱模剂为莱茵散和/或巴西棕榈蜡；多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L是一种有机高分子物质，分子量约为1~2万Da，其以一种或多种具有多孔结构的无机物作为载体，表面偶联有短链羟基或羧基，所述具有多孔结构的无机物为硫酸钡、硅酸钙或金属氧化物等中的一种或多种。优选金属氧化物为氧化镁和/或氧化钙等。

氧化镁优选使用日本协和150活性氧化镁，氢氧化钙优选使用日本KOCHI公司的NIC5000超细氢氧化钙。

本发明还提供上述氟橡胶混炼胶的制备方法包括步骤：

1）将二元中低门尼段氟橡胶在开放式炼胶机上塑炼薄通6~10遍；

2）加入双酚AF、苄基三苯基氯化磷和多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L的混合物进行预混炼，预混炼至胶料无明显差异，再以三角包形式薄通混炼6~10遍（优选7遍），混炼温度不超过60℃；出片，室温、通风处放置3~5天；

3）向预混炼后的胶料中加入氧化镁、氢氧化钙、MT N990炭黑、碳酸钙和脱模剂等助剂的混合物，在开放式炼胶机上混炼，混炼时间为15~20min/30kg胶料，混炼结束后放置18~28h（优选24h）；最后以三角包形式薄通混炼12~20遍（优选15遍），混炼温度不超过60℃；

4）出片，检测，包装。

采用上述方法混炼制成的氟橡胶混炼胶的胶物理性能参数为：拉伸强度可达15.5MPa，扯断伸长率可高达350%，硬度为72-78HA，压缩永久变形率为14-20%。

本发明的氟橡胶混炼胶是采用二元氟橡胶中低门尼段（90MU以下），补强剂采用MTN990，同时配用无机填料碳酸钙；吸酸剂采用活性MgO（协和150）和超细氢氧化钙（NIC5000）；脱模剂采用莱茵散或巴西棕榈蜡；硫化剂采用双酚AF和BPP（苄基三苯基氯化磷）硫化体系，同时配用多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L，混炼制成的一种氟混炼胶。其中，采用多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L，是针对氟橡胶双酚AF和BPP硫化体系加入的一种促进硫化体系交联的复合助剂形式，提高混炼胶强度的同时可提高伸长率和热撕裂，使制品的撕边更容易，且不改变低压缩永久变形性能。另外，采用多功能双酚硫化复合辅助硫化剂L，利用架桥转移和缓释促进机理延长焦烧时间，硫化速度温和，促进胶料的加工流动性，增强了胶料硫化操作的安全性。架桥转移机理，是指基于氟橡胶双酚硫化的交联机理，使其双酚硫化的均匀交联形式改变为集中交联形式；缓释促进机理主要是指加入助剂后延长了混炼胶硫化胶料的硫化T10，使交联速度发生了改变，单位时间的交联密度也有变化，由于交联形式的改变，所以其拉伸强度和扯断伸长率等物理机械性能同时提高。

从根本上将双酚硫化的均匀交联形式改变为集中交联形式，保证了强度提高的同时伸长率也提高，进而达到热撕裂提高的目的。尽管热撕裂提高，但是制品的撕边却更加容易。