[发明专利]一种氟橡胶表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟橡胶表面处理方法，属于橡胶表面处理领域。经过所述的表面处理方法处理后的氟橡胶，摩擦系数低。

背景技术

氟橡胶（fluororubber）是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性，是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料。近年，随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升，氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。

氟橡胶主要包括聚烯烃类氟橡胶，如23型、26型、246型以及亚硝基类氟橡胶；四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶、偏氟乙烯系橡胶、磷腈氟橡胶、四氟乙烯/丙烯橡胶、高含氟橡胶、高纯氟橡胶、液体富弹性体等。

橡胶制品在用作活动密封件时，如唇形密封，由于旋转轴转速高，在润滑状态不良时，密封区域生热大，导致胶料发粘裂口，粘附性增大，使转轴严重磨损。现有技术通过在生胶中添加减磨填料，降低了胶料摩擦系数，改善了胶料的导热性，例如FX-10氟橡胶。FX-10氟橡胶已成功地用于航空发动机橡胶皮碗。

对于一些精密仪器，其连接部件，如电子产品的转轴、齿轮等等，往往尺寸较小，选用金属加工，加工难度大，精度不够。现有技术有选用硬度较大的氟橡胶制品来替代金属加工小尺寸连接部件的趋势。所述的氟橡胶制品耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀，但其摩擦系数始终达不到要求。

因此，如何开发一种摩擦系数低，硬度大的氟橡胶制品，是本领域一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种氟橡胶表面处理方法，所述方法为将氟橡胶经浸泡溶胀后，浸泡在表面处理溶液中，经过干燥得到产品。

本发明将氟橡胶浸泡溶胀后，使氟橡胶的分子链松散化，浸泡在表面处理溶液中，表面处理溶液能够深入氟橡胶的分子链中，快速在氟橡胶的表面形成膜层。

本发明所述浸泡溶胀的溶液选自酮溶液，优选自丙酮、甲乙酮、2-戊酮、3-戊酮、环己酮中的任意1种或至少2种的组合，优选丙酮；

优选地，所述浸泡溶胀的时间为15s-10min，例如16s、22s、29s、35s、44s、49s、54s、1min、1.4min、2.1min、2.9min、3.5min、4.4min、5.5min、6.3min、6.9min、7.4min、8.0min、8.6min、9.3min、9.8min等，优选30s-8min。

本发明可以通过控制浸泡溶胀的时间，控制氟橡胶表面处理时，在氟橡胶表面形成的膜层的厚度，进而达到控制氟橡胶表面的摩擦系数。

本发明所述氟橡胶选自聚烯烃类氟橡胶、四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶、偏氟乙烯系橡胶、磷腈氟橡胶、四氟乙烯橡胶、四氟丙烯橡胶、高含氟橡胶、高纯氟橡胶中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如全氟醚橡胶/氟化磷橡胶、偏氟乙烯系橡胶/四氟乙烯橡胶、四氟乙烯橡胶/四氟丙烯橡胶、高含氟橡胶/高纯氟橡胶/偏氟乙烯系橡胶等，优选聚烯烃类氟橡胶、四丙氟橡胶中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选23型氟橡胶、26型氟橡胶、246型氟橡胶中的任意1种或至少2种的组合。

本发明所述表面处理溶液为氟橡胶的硫化溶液，优选自有机二胺类硫化溶液、二羟基化合物溶液、过氧化物硫化溶液中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选自有机二胺类硫化溶液、二羟基化合物溶液中的任意1种或至少2种的组合；特别优选双酚AF-BPP硫化溶液。

所述的氟橡胶的硫化溶液中，溶质的质量分数为2%-15%，溶剂为酮类溶剂，例如丙酮、甲乙酮、2-戊酮、3-戊酮、环己酮中的任意1种或至少2种的组合，优选丙酮。

所述有机二胺类硫化体系的实例有1号硫化剂（己二胺氨基甲酸盐）、2号硫化剂（乙二胺氨基甲酸盐）、3号硫化剂（N,N’-双亚肉桂基-1,6-己二胺）、4号硫化剂（双-(4-氨己基环己基)甲烷氨基甲酸盐）。所述有机二胺类硫化体系中3号硫化剂的使用量为2份，另外可以加入0.4-0.5份的BPP来缩短硫化时间。

所述双分类硫化体系的实例有双酚AF（2,2’-双(4-羟基苯基)六氟丙烷），其用量为2-2.5份，另外加入BPP可以改善氟橡胶的理化性能，缩短硫化时间；而双酚AF和BPP的比例，本领域技术人员可以通过所掌握的专业知识和实际情况进行选择，本发明不做具体限定，例如双酚AF和BPP的比例为1.5:6（氟橡胶硫化体系的改进及应用，钱丽丽，合成橡胶老化及应用，2008年第37卷第1期：45-50）。