[发明专利]一种高导热氟橡胶预混胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热氟橡胶预混胶及其制备方法，所述高导热氟橡胶预混胶包括如下按重量份数计的组分：母炼胶50～100份，PFPE衍生物0.1‑1.5份、长链全氟丙烯酸酯3‑10份、脂肪醇0.1‑1.5份以及硅烷偶联剂3‑5份，其中每一份母炼胶包括双酚AF1‑3份、硫化促进剂BBP0.2‑1份、多层石墨烯1‑5份、氟橡胶生胶50‑100份。通过对氟橡胶预混胶的配方进行改进，在配方中添加适当比例的PFPE衍生物、长链全氟丙烯酸酯、脂肪醇和硅烷偶联剂，能提高氟橡胶对导热填料的浸润性能，使得母炼胶添加中的石墨烯和制备混炼胶时加入的氮化硼在导热性能上具有协同效应，在保证材料导热性能的同时保持材料的力学性能，同时还能有效的控制制备成本，保证材料成本控制在一个可以接受的水平。

技术领域

本发明是一种高导热氟橡胶预混胶及其制备方法，具体涉及一种经改性后得到的具有高导热氟橡胶预混胶及其制备方法，属于氟橡胶工业合成领域。

背景技术

在橡胶工业中，氟橡胶具有其他橡胶无可比拟的优异性能，如耐高温、耐油、耐各种强酸强碱及化学品的腐蚀，抗臭氧及各种氧化剂，抗辐射等特性。氟橡胶已广泛应用于军工航天、石油化工、机械制造、建筑工程、仪器仪表及汽车制造等领域。氟橡胶的特殊性能是由于其分子中含有氟原子的结构特性所决定的，但正是由于这种结构特点，也给氟橡胶在性能上存在一些不足，为此人们对氟橡胶的改进做了各种研究。

国家知识产权局于2015年11月25日公开了一项申请号为CN201510489187.0，名称为“一种耐低温导热氟橡胶材料”的发明专利，该专利提供了一种导热氟橡胶材料的制备方法，包括如下组分：氟橡胶90-110，乙丙橡胶30-50，气相白炭黑30-50，纳米高岭土10-20，改性石墨烯4-7，微胶囊化红磷10-30，乙基丁基次磷酸酯5-10，双(4-羟苯基)苯基氧化膦5-10，乙酰柠檬酸三丁酯10-20，尼龙酸二辛酯10-15，环氧大豆油10-20，双250.8-1.2，三烯丙基异三聚氰酸酯1-3，3#硫化剂0.5-0.9，Ca/Zn复合稳定剂3-4，硬脂酸2-4，氧化锌1-3，亚磷酸三辛酯1-2，防老剂A 1-2，防老剂4010 0.5-1.5，石蜡3-5。其中，由于改性石墨烯具备优异的导热性能，将改性石墨烯与氟橡胶、三元乙丙橡胶发生化学键合，能使改性石墨烯均匀的分散在橡胶中，从而达到提高氟橡胶导热性能的目的，但专利采用氟橡胶与乙丙橡胶共混，将降低氟橡胶的耐热和耐介质能力。

氟橡胶因其分子结构的特点，填料在氟橡胶基体中分散性差，而且与氟橡胶分子链之间的相互作用能力弱，因此一旦填充量高，其性能将大幅度下降，而高导热材料由于需要填充大量导热填料，因此在提高材料导热系数的同时如何保持材料的性能是制备具有实用性高导热氟橡胶材料的关键。

国家知识产权局于2015年02月04日公开了一项申请号为CN201410654543.5，名称为“一种汽车用高速旋转油封用混料”的发明专利，该专利提供了一种在具备配方硫化氟橡胶物理机械性能的同时具有高导热系数的氟橡胶混料，包括如下组分：氟橡胶100份，双酚AF1.5-2.5份，促进剂BPP0.4-0.8份，活性氧化镁2-5份，氢氧化钙4-10份，炭黑0-50份，硅酸钙5-50份，六方氮化硼0-50份，碳纳米管0-20份，脱模剂1-3份。该专利选用氟橡胶F246（门尼粘度100-150）作为基础生胶，选用两者不同类型的导热填料复配使用，二者协同提高了混炼胶的导热系数，该专利实施例1-3中公开了所制备氟混炼胶的导热系数（W/(m·K)）分别为0.281、0.278、0.296。该专利中，其混炼胶主要依赖碳纳米管来实现材料的高导热性能。由于碳纳米管粒子直接相互作用力十分强烈，团聚现象非常严重，如果不采取特殊工艺或手段进行处理将无法分散，从而不能实现纳米结构带来的高导热等特殊性能，此外碳纳米管价格及其昂贵，造成产品成本居高不下，在工业化应用上存在极大难度。

发明内容