[发明专利]一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法，通过预聚物和D₄在催化剂作用下开环聚合生成羟基封端聚氧硅烷，再与二苯基甲烷二异氰酸酯发生反应，二苯基甲烷二异氰酸酯的‑CNO基团和中间体1的端羟基发生反应，生成氨基甲酸酯，然后与4，4’‑亚甲基二(2‑氯苯胺)反应，4，4’‑亚甲基二(2‑氯苯胺)的氨基和中间体2的‑CNO基团反应生成脲基，再加入1，4丁二醇扩链剂，生成氟硅生胶，将氟硅生胶和改性硅灰石混炼3‑5h后得到高耐磨氟硅橡胶，硅烷偶联剂kh550一端的‑NH₂和氟硅生胶的‑Cl发生缩合反应，另一端可以和改性硅灰石表面覆盖的羟基发生水解反应，生成共价键，通过硅烷偶联剂使有机物氟硅橡胶和无机物硅灰石有更好的相容性。

技术领域

本发明涉及氟硅橡胶制备技术领域，具体涉及一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法。

背景技术

有机硅材料的优点是具有优异的耐高低温、耐臭氧、耐老化、生理惰性等性能，缺点是耐燃油、耐溶剂型较差；有机氟材料的优点是具备优异的耐溶剂和耐油性，缺点则为耐低温性较差。而氟硅橡胶产品则同时具有有机硅材料和有机氟材料的优点，且又克服了彼此的缺陷，在多个领域被广泛的应用。

我国是全球橡胶输送带最大的生产国家，输送带是用于短距离运输物料的方便快捷产品，随着我国经济的发展和工业水平的提高，耐磨输送带运输的物料越来越多，使用环境越来越复杂，这就导致了输送带使用寿命降低，增加运输成本，严重时使运输失效的问题。产生这种状况主要是因为输送带上覆盖胶的耐磨性很低，在运输过程中容易因为磨损产生裂纹等现象进而使输送带失效。所以耐磨输送带的优劣取决于覆盖胶耐磨性能的高低。

中国发明专利CN2022109819395公开了一种耐磨橡胶组合物的制备方法。该橡胶组合物制作步骤为：制备耐磨剂、制备耐磨增强剂、填料改性、混炼、硫化。各种原料之间相互配合，无需采用少量多次的添加方式。制得的橡胶组合物其拉伸强度为29.0-30.2MPa，邵尔硬度为66-67A，断裂伸长率为363-374％，100％定伸应力为4.8-5.2MPa，磨耗量为182.3-191.6mm³。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法。

本发明要解决的技术问题：

未经处理的橡胶性能薄弱，整体性能不理想，使用寿命短，并且在较为苛刻环境下，橡胶制品的拉伸强度、断裂伸长率、耐磨性能下降严重，无法保持应有的性能，存在巨大安全隐患。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，具体包括如下步骤：

称取100-130份氟硅生胶和40-60份改性硅灰石，在温度130-150℃，转速220-300r/min条件下，将氟硅生胶和改性硅灰石混炼3-5h后，出料，注模，冷却，得到高耐磨氟硅橡胶。

进一步，所述的氟硅生胶由如下步骤制成：

步骤A1:在温度60-80℃，转速180-240r/min，压强-0.1MPa，通入高纯氮气条件下，将催化剂加入到D₃^F中，在温度80-110℃，压强-0.05MPa条件下，反应1.5h，在温度110-120℃条件下，加入蒸馏水，反应2h，在温度160-170℃，转速150-220r/min条件下，反应1h，保持温度，压强-0.1MPa条件下，除去产物体系中的环体小分子副产物，得到预聚物；

步骤A2:在温度100-115℃条件下，将预聚物和D₄加入到蒸馏水中，反应2h，在温度150-160℃，转速150-220r/min条件下反应1h，在160-170℃，压强-0.1MPa条件下，除去环体小分子副产物，得到中间体1；