[发明专利]一种氟硅橡胶组合物及制备方法

说明书

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种氟硅橡胶组合物及制备方法。本发明的氟硅橡胶组合物按重量份数计包括0～100份氟硅生胶一、100份含氟笼型聚倍半硅氧烷改性氟硅生胶二、30～120份气相法白炭黑、5～20份粘度(25℃)90～120mPa·s羟基氟硅油、0～10份高乙烯基氟硅油、1～3份双二五硫化剂和0～1份颜料，其中含氟笼型聚倍半硅氧烷改性氟硅生胶二的高分子链的侧链上为三氟丙基笼型聚倍半硅氧烷。本发明的氟硅橡胶组合物在三辊机上混炼加工时不粘辊，硫化后具有较好的力学强度、耐高温性和耐燃油性，综合性能较好。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种氟硅橡胶组合物及制备方法。

背景技术

氟硅橡胶，在Si-O主链的侧链上引入含氟基团，综合了有机硅材料的耐热性、耐寒性、耐气候老化性等和有机氟材料的耐烃类溶剂、耐油性等性能，是唯一一种在-68℃～232℃下耐非极性介质的弹性体，特别适合于一些需要耐高温和耐燃油的应用，如密封件、胶管、胶垫和浸渍制品等，在汽车工业、航空航天工业、石油化学工业等领域有着广泛的应用。

但是和硅橡胶相比，氟硅橡胶的耐高温性稍差，同时其力学强度较低。

提高氟硅橡胶的力学强度，包括拉伸强度、撕裂强度等，一直是业内研究的重点。公布号US05171773A的美国专利公开了一种高机械强度氟硅橡胶的制备方法，将羟基封端的三氟丙基甲基硅氧烷氟硅生胶和甲基乙烯基二(N-烷基乙酰氨基)硅烷作为扩链剂反应，得到的氟硅生胶只在端基具有乙烯基，补强和硫化后具有较高的拉伸强度和撕裂强度。公布号CN102220014B的中国发明专利公开了一种高强度氟硅橡胶混炼胶及其制备方法，所用氟硅生胶主链不含乙烯基，使用乙烯基含量较高的氟硅橡胶交联剂用于氟硅橡胶混炼，提高了其力学性能。公布号CN106280495A的中国发明申请专利公开了一种高强度高硬度氟硅橡胶组合物及其制备方法，通过使用乙烯基硅橡胶类硫化剂和通用型硅橡胶类硫化剂并用的方法，提高了氟硅橡胶的硫化反应程度。

业界的研究者还在继续开发制备高力学强度氟硅橡胶的方法。

同时，纯氟硅橡胶(即氟硅橡胶所用氟硅生胶高分子链中只含有甲基(三氟丙基)硅氧链节和少量的甲基乙烯基硅氧链节，不含有二甲基硅氧链节)在三辊机上混炼时粘辊较为严重，影响了生产效率和安全性，为此需要加入少量(约5％重量)的硅橡胶，但会影响耐烃类溶剂性能和耐油性。公告号CN103740116B公开了一种混炼时防粘辊的高强度氟硅混炼胶及其制备方法，每100份氟硅生胶加入1-8份甲基乙烯基硅橡胶和硬脂酸0.2-1份，并且在混炼前将脱模剂涂在混炼机双辊上，在混炼工艺消除了粘辊现象。

业界的研究者还在继续开发制备高力学强度氟硅橡胶的方法，同时能解决氟硅橡胶的其他问题或者提高某些性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种氟硅橡胶组合物，硫化后的氟硅橡胶既具有较好的力学性能和耐油性，又在混炼时不粘辊，具有较好的加工性，同时提高了耐热性。

本发明的另一个目的是提供一种氟硅橡胶组合物的制备方法。

本发明的采用如下的技术方案：

一种氟硅橡胶组合物，按重量份数计，包括0～100份氟硅生胶一、100份含氟笼型聚倍半硅氧烷改性氟硅生胶二、30～120份气相法白炭黑、5～20份粘度(25℃)90～120mPa·s羟基氟硅油、0～10份高乙烯基氟硅油、1～3份双二五硫化剂和0～1份颜料；其中所述含氟笼型聚倍半硅氧烷改性氟硅生胶二的化学结构如式(Ⅰ)所示，

其中，R_f为CF₃CH₂CH₂-，R为甲基、乙烯基或羟基，y≥1000，0.01≤x/y≤0.15，0≤z≤10。更优选的，0.03≤x/y≤0.1。