[发明专利]一种四丙氟橡胶后处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氟橡胶后处理剂及其制备方法，具体涉及一种四丙氟橡胶后处理剂及其制备方法。

背景技术

四丙氟橡胶是日本旭硝子公司在上世纪七十年代开发的一个含氟聚合物品种，其具有优异的耐酸碱性能、电性能和耐热性能。四丙氟橡胶对于胺、碱以及硫化氢气体的腐蚀的耐受性远胜于26型或246型等常规的氟橡胶，而它的电阻率可以达到10¹⁶Ωcm，是氟橡胶中最高的，加之其优越的耐热性，使其成为高端高温电缆的重要材料。

但是四丙氟橡胶分子链结构的特点导致了其难于硫化的巨大缺陷，使得四丙氟橡胶制品具有远高于其它橡胶的压缩永久变形，，以至于四丙氟橡胶的应用至今仍局限在油田领域等狭小的范围内。

对于该问题的解决，可以如二元乙丙橡胶到三元乙丙橡胶那样，加入可交联的第三单体，如VGF，CSM等。但是，引入第三单体对四丙氟橡胶进行改性的不足之处是，加入第三单体的量很难控制，量少不足以改善其硫化性能，量大则难于保持其原有的优越性能。

解决四丙氟橡胶难于硫化的问题，还可以通过对四丙氟橡胶生胶进行高温后处理的方法，以提高分子上交联点的量，改进其可硫化性能。目前市售的旭硝子以及国产的四丙氟橡胶产品也多是采用此方法进行改性的。常用的后处理剂有过氧化物、氧化镁等，虽然可以提高四丙氟橡胶的硫化速度，但并没有克服其硫化制品的高压缩永久变形的缺陷。

如中国专利公开号CN101307165A，公开日2008年11月19日，发明名称：耐热氟橡胶组合物及其硫化成型制品。该申请案公开了一种耐热氟橡胶组合物及其硫化成型制品。该氟橡胶组合物，包括100重量份氟橡胶、0.1～10重量份稀土金属氧化物和0.05～10重量份硫化剂。其硫化剂为有机过氧化物、多羟基化合物，多硫醇化合物等。该配方由于使用了稀土氧化物增加了产品的成本、而且该发明的目的在于氟橡胶的耐热性的提高，对四丙氟橡胶并没有达到改善压缩永久变形性能的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改性效果好、成本低、易于产业化的四丙氟橡胶后处理剂及其制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种四丙氟橡胶后处理剂，按重量份，其组成如下：

所述的无机改性剂为硅藻土或二氧化硅。

所述的硅藻土或二氧化硅的平均粒径为1～45um。

所述的有机改性剂为石蜡、甲基硅油、甲基氟硅油、棕榈蜡、聚乙二醇、氟蜡、硅脂、酚醛树脂中的一种。

本发明还提供所述的四丙氟橡胶后处理剂的制备方法，按重量份数，在氮气保护下，先将3～10份钠和20～40份萘溶于四氢呋喃溶剂中配制成钠萘溶液，然后将10～40份有机改性剂和5～30份无机改性剂溶解在钠萘溶液中，加热至30～60℃，使四氢呋喃完全挥发后，降温到室温，取出固形物，粉碎后即得到四丙氟橡胶后处理剂。

钠萘溶液是聚四氟乙烯（PTFE）树脂表面处理所必需的试剂，经过处理的PTFE表面具有更高的表面能，使原先不粘的表面成为可以粘接。其原理是通过钠离子的强作用取代分子上的氟元素，并生成羟基、羰基、双键等极性基团，改变了PTFE表面的分子结构。本发明正是利用钠萘的这一性质，制备出适合四丙氟橡胶使用的后处理剂，以取代四丙氟橡胶分子中的氟原子而引入其它极性基团，使主链上的氢原子失去氟的保护而增加橡胶的可硫化点，同时由于极性基团的引入，还增加了它的自粘性，提高了橡胶材料的加工性能。本发明的四丙氟橡胶后处理剂，提高了四丙氟橡胶的可硫化性、粘接性与加工性能，具有改性效果好、成本低的优点。

本发明中的无机改性剂的主要作用是将溶解在溶剂中的有效成分附着在其表面，有机改性剂则是在制备时的干燥过程中可以均匀地在附有有效成分的无机改性剂上形成有效的保护膜，阻隔存放时空气中水分、氧及二氧化碳对它的侵蚀。

本发明的无机改性剂可选用微米级无机粒子与纳米级无机粒子。所述的微米级无机粒子包括萤石粉、碳酸钙粉、硅藻土、滑石粉、重晶石粉、白炭黑、微米级二氧化硅粉、氧化镁、氧化锌中的一种或两种以上的混合物，所述的微米级无机粒子平均粒径优选为1～50μm。所述的纳米级无机粒子包括碳纳米管、气相生长炭纤维、纳米蒙脱土、纳米二氧化硅中的一种或两种以上的混合物，所述的纳米级无机粒子平均粒径优选为5～50nm。本发明中的无机改性剂更优选为硅藻土或二氧化硅粉，所述的硅藻土或二氧化硅粉的平均粒径优选为1～45um。