[发明专利]一种三交联网络结构的三元氟橡胶纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种改性三元氟橡胶纳米复合材料及其制备方法。本发明通过在开炼投料时直接加入未处理的氨基化多壁碳纳米管和石墨烯，然后进行开炼、硫化，氨基化多壁碳纳米管和石墨烯与三元氟橡胶基质分别形成交联结构，同时氨基化多壁碳纳米管和石墨烯也产生交联结构，形成另一个‑C＝N‑键，得到的氟橡胶纳米复合材料中形成三交联网络结构，使得三元氟橡胶具有更好的强度和导热性能。

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种改性三元氟橡胶纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

三元氟橡胶是一种含有大量C-F键的三元共聚物，正是由于这种特殊结构，使其具有优异的耐高温耐介质性能和物理机械性能，在芳香烃、乙醇、甲醇、水、蒸汽和酸中表现出更好的加工性能，并且具有相似或更好的耐流体性，目前主要应用于航空航天、汽车、石油、天然气工业以及其他高温环境中，还用于垫片、密封圈、胶管、浸渍制品和防护用品等。

高温条件下对三元氟橡胶的强度和热稳定性要求较高，如何提高三元氟橡胶材料的在高温下的耐热性和稳定性为目前一个热门的研究方向。专利CN109233157A公开了一种导热氟橡胶。将氟橡胶、氧化镁、氢氧化钙、微晶蜡、促进剂、硫化剂和改性导热填料加入开炼机中，于温度为100～120℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，再于温度为160～180℃的条件下硫化10～30min后，制得导热氟橡胶。制得的橡胶具有优异的导热性能，但填料处理过程和橡胶炼制过程过于复杂，不适用于普遍应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种改性三元氟橡胶纳米复合材料及其制备方法。

一种三交联网络结构的三元氟橡胶纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称量得到以下原料：

(2)将三元氟橡胶与吸酸剂、促进剂、硫化剂、氨基化多壁碳纳米管、石墨烯在开炼机中开炼，开炼温度48～52℃，混炼均匀，制得混炼胶；

(3)将步骤(2)所炼制的混炼胶在平板硫化机硫化并压成橡胶片；

(4)将橡胶片放入烘箱进行二段硫化，制得三交联网络结构的氟橡胶纳米复合材料。

所述氨基化多壁碳纳米管与石墨烯为1:1。

所述氨基化多壁碳纳米管为5质量份。

其中，在步骤(2)中，所述开炼的条件包括：转速为25～30rpm。

其中，在步骤(3)中，所述平板硫化机中处理温度为165～175℃，时间为7～11min。

其中，在步骤(4)中，在步骤(4)中，所述二段硫化在烘箱中进行，所述烘箱温度为230～240℃，时间为2～16h。

如上述的三交联网络结构的三元氟橡胶纳米复合材料的制备方法所制备的三交联网络结构的三元氟橡胶纳米复合材料。

本发明的有益效果如下：本发明通过在开炼投料时直接加入未处理的氨基化多壁碳纳米管和石墨烯，然后进行开炼、硫化，氨基化多壁碳纳米管和石墨烯与三元氟橡胶基质分别形成交联结构，同时氨基化多壁碳纳米管和石墨烯也产生交联结构，形成另一个-C＝N-键，得到的氟橡胶纳米复合材料中形成三交联网络结构，使得氟橡胶具有更好的强度和导热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。