[发明专利]一种高温下性能保持率较高的氟橡胶及其制备方法

说明书

本发明属于氟橡胶技术领域，公开了一种高温下性能保持率较高的氟橡胶及其制备方法，所述高温下性能保持率较高的氟橡胶按照质量份数计，由碳纳米管30～40份、氟橡胶基体20～30份、导热填料15～20份、马来酸酐10～15份、硅灰石8～12份、炭黑6～10份、引发剂3～5份、硫化剂2～4份组成；其中，所述氟橡胶基体为偏氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的三元共聚氟橡胶；所述氟橡胶基体中的含氟量为65～75％。本发明提供的高温下性能保持率较高的氟橡胶的制备方法简单易操作，且成本低，制得的氟橡胶在高温下性能保持率较高，加工性能良好，能广泛应用于航天、军工、国防、汽车、石油化工等技术领域。

技术领域

本发明属于氟橡胶技术领域，尤其涉及一种高温下性能保持率较高的氟橡胶及其制备方法。

背景技术

目前，氟橡胶(FKM)是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，其广泛应用于航天、军工、国防、汽车、石油化工等许多领域。氟橡胶制品主要应用于密封件、垫圈、垫片、隔膜、胶管、油封、衬里、防腐制品和电绝缘制品。

氟橡胶应用最广泛的是汽车领域，占应用总量的60～70％。在汽车零部件上，可作为发动机燃料软管、加油软管、燃料泵、空调装置O形圈，及喷射装置、动力活塞、气门杆、曲轴、空调压缩机的密封材料。橡胶制成的汽车密封件在使用过程中，除受应力、应变、高温和低温的作用外，还受油品(燃料油、润滑油)、化工品(防冻液、清洗液、制动液)和生物(霉、细菌、昆虫)等的侵蚀。产品设计时，如不能全面考虑使用条件的单独和协同作用，将会导致损坏程度加快，致使使用寿命缩短。特别是随着汽车工业和高速公路的发展，汽车的行驶速度大幅提高，使得油封的使用温度大幅上升，发动机的曲轴处的油温基本在110℃以上，因此对与汽车配套的橡胶密封件的质量要求也相应提高。

传统的氟橡胶弹性密封材料制备成本较高，已无法满足高温、高速、高耐磨的实际使用要求。因此，亟需设计一种新的氟橡胶及其制备方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的氟橡胶弹性密封材料制备成本较高，已无法满足高温、高速、高耐磨的实际使用要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高温下性能保持率较高的氟橡胶及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种高温下性能保持率较高的氟橡胶，所述高温下性能保持率较高的氟橡胶按照质量份数计，由碳纳米管30～40份、氟橡胶基体20～30份、导热填料15～20份、马来酸酐10～15份、硅灰石8～12份、炭黑6～10份、引发剂3～5份、硫化剂2～4份组成。

进一步，所述氟橡胶基体为偏氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的三元共聚氟橡胶；所述氟橡胶基体中的含氟量为65～75％。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述高温下性能保持率较高的氟橡胶的高温下性能保持率较高的氟橡胶的制备方法，所述高温下性能保持率较高的氟橡胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一，进行导热填料的制备：将氟橡胶单体、3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、光引发剂以及四氢呋喃溶剂混合并进行光催化反应，除去多余溶剂和未反应的3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇；再次溶解于乙醇溶剂中，加入预处理后的金属粉末，再次除去多余溶剂，得到导热填料；

步骤二，进行氟橡胶母胶粗品的制备：对氟橡胶基体进行薄通塑炼以及溅射清洗的预处理操作；将导热填料分散至氟橡胶基体中，将硫化剂分散至氟橡胶基体中，薄通压合；在捏合机中加入引发剂，使硫化剂与氟橡胶基体发生交联反应，得到氟橡胶母胶粗品；

步骤三，进行改性氟橡胶的制备：制备氟橡胶接枝马来酸酐增容剂；将碳纳米管、氟橡胶母胶粗品、氟橡胶接枝马来酸酐增容剂、导热填料、硅灰石以及炭黑置于捏合机中进行混炼，经硫化反应进行氟橡胶改性，利用注塑机直接注塑特定模具中成型，制备得到高温下性能保持率较高的氟橡胶。

进一步，所述步骤一中的导热填料的制备方法包括：