專利名稱：一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種氟橡膠預(yù)混膠及其制備方法，更具體的說，涉及的是一種明顯改善抗熱撕裂性能、同時(shí)具有高分散性能的氟橡膠預(yù)混膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
在橡膠工業(yè)中，氟橡膠具有其他橡膠無可比擬的優(yōu)異性能，如耐高溫、耐油、耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿及化學(xué)品的腐蝕，抗臭氧及各種氧化劑，抗輻射等特性。氟橡膠已廣泛應(yīng)用于軍工航天、石油化工、機(jī)械制造、建筑工程、儀器儀表及汽車制造等領(lǐng)域。氟橡膠的特殊性能是由于其分子中含有氟原子的結(jié)構(gòu)特性所決定的，但正是由于這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也給氟橡膠在性能上帶來不足，比如說抗熱撕裂性能和分散性能差的缺點(diǎn)，為此人們對氟橡膠的改進(jìn)作了各種研究。中國專利200510106401. 6公開了一種具有改善撕裂強(qiáng)度的氟橡膠及其制備方法，其組份包含氟橡膠預(yù)混膠；以及位于所述氟橡膠預(yù)混膠中的碳纖維，其用量為5-10 重量份/100重量份氟橡膠預(yù)混膠，在氟橡膠預(yù)混膠中加入特定的碳纖維，可以顯著地提高氟橡膠的撕裂強(qiáng)度，得到具有改善撕裂強(qiáng)度性能的氟橡膠，但是碳纖維在混煉過程中不易充分混合均勻，分散性較差，影響制品的外觀，出現(xiàn)不光滑的現(xiàn)象，降低制品合格率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在于解決上述現(xiàn)在技術(shù)的中氟橡膠預(yù)混膠的抗熱撕裂性能和分散性能差的缺點(diǎn)，提供了一種具有改善抗熱撕裂性能和高分散性能的氟橡膠預(yù)混膠及其制備方法，本發(fā)明通過對氟橡膠預(yù)混膠配方的改進(jìn)，提高其抗熱撕裂性能，有效的提高氟橡膠制品的合格率；同時(shí)還有效的改善了氟橡膠預(yù)混膠的分散性，使通過氟橡膠預(yù)混膠制得的氟橡膠混煉膠具有更好的穩(wěn)定性，使其更加廣泛地適用于各行業(yè)。本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠及其制備方法，其特征在于由如下重量份的原料組成
L2母煉膠50-100份、硫酸鋇1-5份、PFPE衍生物0. 1-1. 5份、脂肪醇0. 1-1. 5份、改性白炭黑5-15份；
所述L2母煉膠由雙酚硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為1-3:0. 2-1:50-100 進(jìn)行配制；
上述氟橡膠生膠，選自氟橡膠沈或者氟橡膠M6，或者是它們的混合物； 其中，更進(jìn)一步的方案為
(1)相同門尼粘度的相同牌號(hào)氟橡膠；
(2)不同門尼粘度的不同牌號(hào)氟橡膠；
(3)相同門尼粘度的不同牌號(hào)氟橡膠；
(4)不同門尼粘度的相同牌號(hào)氟橡膠；上述四種方案的氟橡膠的門尼粘度為15-170，所以再更進(jìn)一步的方案為
(1)在門尼粘度為15-170的氟橡膠沈或者氟橡膠M6中任意選擇一種門尼粘度的氟橡膠；
(2)在門尼粘度為15-170的氟橡膠沈中任意選擇兩種不同門尼粘度的氟橡膠按照任意重量比例進(jìn)行混合；
(3)在門尼粘度為15-170的氟橡膠246中任意選擇兩種不同門尼粘度的氟橡膠按照任意重量比例進(jìn)行混合；
(4)在門尼粘度為15-170的氟橡膠沈和氟橡膠M6中任意各選擇一種門尼粘度的氟橡膠按照任意重量比例進(jìn)行混合；
所述的PFPE衍生物為PFPE即全氟聚醚端基以18胺基封端的聚合物； 所述脂肪醇為醇類混合物，商品名為PAT@-777，包括15%的C18-0H、15%的C2(1-0H、70%的 C22-OH ；
所述改性白炭黑母膠為堿性白炭黑與氟橡膠生按照質(zhì)量比1 :1混合后，使用開煉機(jī)通過薄通方式制備得到；
所述L2母煉膠的制備工藝如下
A、先將雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP按照上述比例在不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融溫度為150-300°C，熔融時(shí)間為4-6小時(shí)，熔融后出料放置在不銹鋼接料盤中，在常溫條件下自然冷卻，得到固體塊狀物料；
B、將步驟A得到的固體塊狀物料用高效粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為1-5μ m的粉末原
料；
C、將步驟B得到的粉末原料與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合，混合時(shí)間為5-15 分鐘，溫度控制不高于110°C，制得L2母煉膠。所述具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠的制備方法按照如下工藝步驟進(jìn)行
A、將L2母煉膠放入密煉機(jī)中進(jìn)行塑煉5-15分鐘，塑煉溫度控制不高于110°C；
B、按照所述的重量份數(shù)向密煉機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑，繼續(xù)塑煉10-25分鐘，確保充分混合，膠料的溫度不超過130°C，得到膠料；
C、將步驟B得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出技術(shù)效果
1、本發(fā)明配方中L2母煉膠將雙酚AF、硫化促進(jìn)劑與氟橡膠生膠進(jìn)行充分混合，可有效的提高氟橡膠混煉膠的分散性。2、本發(fā)明各配方用量和制備工藝相互作用，構(gòu)成一個(gè)完整的技術(shù)方案，特別是通過本發(fā)明，使硫化劑雙酚AF與硫化促進(jìn)劑BPP具有高分散性，有利于氟混煉膠的制備，在配方中添加了 1-5份的硫酸鋇0. 1-1. 5份的PFPE衍生物、0. 1-1. 5份的脂肪醇，且還加入了 5-15份的改性白炭黑，極大的提高了氟橡膠的抗熱撕裂性能，有利于制品加工，提高成品率。3、通過本發(fā)明各配方成分和工藝所制得的氟橡膠預(yù)混膠，相比現(xiàn)有的氟橡膠預(yù)混膠分散性差和抗熱撕裂性能差的缺點(diǎn)，具有良好的分散性和優(yōu)良的抗熱撕裂性能。
4、由于氟橡膠預(yù)混膠具有分散性和易脫模性，所以將其作為制備氟混煉膠的原材料時(shí)，最后得到的氟混煉膠也具備了良好的抗熱撕裂和高分散性的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種改性的氟橡膠預(yù)混膠，由如下重量份的原料組成
L2母煉膠80份、硫酸鋇1份、PFPE衍生物0. 1份、脂肪醇0. 1份、改性白炭黑母膠5
份；
所述L2母煉膠由雙酚AF 硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為1:0. 5:50進(jìn)行配制，其中氟橡膠生膠為氟橡膠26，門尼粘度為15; 所述L2母煉膠的制備工藝如下
A、先將上述比例的雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP在不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融溫度為 150°C，時(shí)間為4小時(shí)，熔融后出料放置在不銹鋼接料盤中，在常溫條件下自然冷卻，得到固體塊狀原料；
B、將步驟A得到的固體物料用高效粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為2μ m的粉末原料；
C、將步驟B得到的粉末原料與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合15分鐘，溫度控制在90°C，制得L2母煉膠。所述氟橡膠預(yù)混膠的制備方法按照如下工藝步驟進(jìn)行
A、取所述重量份的L2母煉膠，放入密煉機(jī)中進(jìn)行塑煉5分鐘，塑煉溫度為90°C；
B、按照所述的重量份數(shù)向密煉機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母膠，繼續(xù)塑煉20分鐘，確保充分混合，膠料溫度為90°C，得到膠料；
C、將步驟B得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。實(shí)施例2
一種改性的氟橡膠預(yù)混膠，由如下重量份的原料組成
L2母煉膠60份、硫酸鋇5份、PFPE衍生物、1. 5份、脂肪醇1. 5份、改性白炭黑母膠10
份；
所述L2母煉膠由雙酚AF 硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為2 0. 6 50進(jìn)行配制，其中氟橡膠生膠為氟橡膠M6，門尼粘度為30 ； 所述L2母煉膠的配制工藝為
A、先將上述重量份的雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP在不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融溫度為180°C，熔融時(shí)間為5小時(shí)，熔融后出料放置在不銹鋼接料盤中，在常溫條件下自然冷卻， 得到固體塊狀原料；
B、將步驟A得到的固體物料用高效粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為3μ m的粉末原料；
C、將步驟B得到的粉末原料與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合9分鐘，溫度控制在85°C，制得L2母煉膠。所述氟橡膠預(yù)混膠的制備方法按照如下工藝步驟進(jìn)行
A、取所述重量份的L2母煉膠，放入密煉機(jī)中進(jìn)行塑煉5分鐘，塑煉溫度為85°C；
B、按照所述的重量份數(shù)向密煉機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母膠，繼續(xù)塑煉20分鐘，確保充分混合，膠料溫度為95°C ；
C、將步驟B得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。實(shí)施例3
一種改性的氟橡膠預(yù)混膠，由如下重量份的原料組成
L2母煉膠80份、硫酸鋇3份、PFPE衍生物1份、脂肪醇1份、改性白炭黑母膠15份； 所述L2母煉膠由雙酚AF 硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為2:1:50進(jìn)行配制，其中氟橡膠生膠為氟橡膠M6，門尼粘度為20的氟橡膠246為85份，門尼粘度為15的氟橡膠246為15份；
所述L2母煉膠的配制工藝為
A、先將雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP按照上述比例在不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融溫度為220°C，熔融時(shí)間為5小時(shí)，熔融后出料放置在不銹鋼接料盤中，在常溫條件下自然冷卻， 得到固體塊狀物料；
B、將步驟A得到的固體物料用高效粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為4μ m的粉末原料；
C、將步驟B得到的粉末原料與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合7分鐘，溫度控制在85°C，制得L2母煉膠。所述氟橡膠預(yù)混膠的制備方法按照如下工藝步驟進(jìn)行
A、取所述重量份的L2母煉膠，放入密煉機(jī)中進(jìn)行塑煉10分鐘，塑煉溫度為85°C；
B、、按照所述的重量份數(shù)向密煉機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母膠，繼續(xù)塑煉15分鐘，確保充分混合，膠料溫度為90°C ；
C、將步驟B得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。實(shí)施例4
一種改性的氟橡膠預(yù)混膠，由如下重量份的原料組成
L2母煉膠100份、PFPE衍生物1. 5份、脂肪醇1份、改性白炭黑母膠10份。所述L2母煉膠由雙酚AF 硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為2 0. 8 50進(jìn)行配制，其中氟橡膠生膠為85份的門尼粘度為20氟橡膠沈與15份的門尼粘度為30氟橡膠M6的混合；
所述L2母煉膠的配制工藝為
A、先將上述質(zhì)量比的雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP在不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融溫度為180°C，熔融時(shí)間為4小時(shí)，熔融后出料放置在不銹鋼接料盤中，在常溫條件下自然冷卻， 得到固體塊狀物料；
B、將步驟A得到的固體塊狀物料用高效粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為2μ m的白色粉末原料；
C、將步驟B得到的粉末原料與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合10分鐘，溫度控制在80°C，制得L2母煉膠。所述氟橡膠預(yù)混膠的制備方法按照如下工藝步驟進(jìn)行
A、取所述重量份的L2母煉膠，放入密煉機(jī)中進(jìn)行塑煉5分鐘，塑煉溫度為90°C ； B、按照所述的重量份數(shù)向密煉機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母膠，繼續(xù)塑煉15分鐘，確保充分混合，膠料溫度為80°C ；
C、將步驟B得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。實(shí)施例5
一種改性的氟橡膠預(yù)混膠，由如下重量份的原料組成
L2母煉膠90份、硫酸鋇3份、PFPE衍生物1. 5份、脂肪醇1份、改性白炭黑母膠8份； 所述L2母煉膠由雙酚AF 硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為3:1:50進(jìn)行配制，其中氟橡膠生膠為80份的門尼粘度為30氟橡膠沈與20份的門尼粘度為100氟橡膠 246的混合；
所述L2母煉膠的配制工藝為
A、先將上述比例的雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP在不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融溫度為 240°C，熔融時(shí)間為6小時(shí)，熔融后出料放置在不銹鋼接料盤中，在常溫條件下自然冷卻，得到固體塊狀原料；
B、將步驟A得到的固體物料用高效粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為3μ m的粉末原料；
C、將步驟B得到的粉末原料與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合10分鐘，溫度控制在85°C，制得L2母煉膠。所述氟橡膠預(yù)混膠的制備方法按照如下工藝步驟進(jìn)行
A、取所述重量份的L2母煉膠，放入密煉機(jī)中進(jìn)行塑煉15分鐘；
B、按照所述的重量份數(shù)向密煉機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母膠，繼續(xù)塑煉15分鐘，確保充分混合，膠料溫度為110°C，得到膠料；
C、將步驟B得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。將本發(fā)明實(shí)施例1-5的預(yù)混膠以及一般預(yù)混膠用以上方法制成混煉膠，比較其性
權(quán)利要求
1.一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠，其特征在于由如下重量份的原料組成L2母煉膠50-100份、硫酸鋇1-5份、PFPE衍生物0. 1-1. 5份、脂肪醇0. 1-1. 5份、改性白炭黑5-15份;所述L2母煉膠由雙酚硫化促進(jìn)劑BPP 氟橡膠生膠按照質(zhì)量比為1-3:0. 2-1:50-100 進(jìn)行配制；所述的PFPE衍生物為PFPE即全氟聚醚端基以18胺基封端的聚合物； 所述脂肪醇為醇類混合物，商品名為PAT@-777包括15%的C18-0H、15%的C2(1-0H、70%的 C22-OH ；所述改性白炭黑母膠為堿性白炭黑與氟橡膠生按照質(zhì)量比1 :1混合后，使用開煉機(jī)通過薄通方式制備得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠，其特征在于 所述的氟橡膠生膠為在門尼粘度為15-170的氟橡膠沈中選取一種門尼粘度的氟橡膠26 ；或者為其中任意兩種不同門尼粘度的氟橡膠26按照任意重量比例混合組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠，其特征在于 所述的氟橡膠生膠為在門尼粘度為15-170的氟橡膠M6中選取一種門尼粘度的氟橡膠 246 ；或者為其中任意兩種不同門尼粘度的氟橡膠246按照任意重量比例混合組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠，其特征在于 所述的氟橡膠生膠為在門尼粘度為15-170的氟橡膠沈中任意選一種門尼粘度的氟橡膠26，同時(shí)在門尼粘度為15-170的氟橡膠M6中任意選一種門尼粘度的氟橡膠M6，將兩種氟橡膠按照任意重量比例混合制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠的制備方法，其特征在于按照如下工藝步驟進(jìn)行A、先將雙酚AF、硫化促進(jìn)劑BPP按照所述的重量份數(shù)比例在帶有攪拌的不銹鋼熔融罐中進(jìn)行熔融，熔融完成后出料至不銹鋼接料盤，放置在常溫條件下自然冷卻，所得物料為無色或偏黃色透明的塊狀固體；B、將步驟A得到的物質(zhì)用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制得粒度為1-5μ m的白色粉末；C、將步驟B得到的物質(zhì)與氟橡膠生膠使用密煉機(jī)進(jìn)行充分混合，制得L2母煉膠；D、將L2母煉膠一次性加入密閉式煉膠機(jī)中進(jìn)行塑煉；E、按照所述的重量份數(shù)比例向密閉式煉膠機(jī)內(nèi)依次加入硫酸鋇、PFPE衍生物、改性白炭黑母膠，繼續(xù)塑煉，得到膠料；F、將步驟E得到的膠料用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡膠預(yù)混膠。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠的制備方法，其特征在于在所述的制備工藝的步驟A中，所述熔融的溫度為150-300°C，熔融時(shí)間為4-6小時(shí)。
7.據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠的制備方法，其特征在于在所述的制備工藝的步驟C中，所述混合的時(shí)間為5-15分鐘，混合時(shí)的溫度控制不高于IlO0Co
8.據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠的制備方法，其特征在于在步驟D中所述的塑煉的時(shí)間為5-15分鐘，塑煉溫度控制不高于110°C。
9.據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠的制備方法，其特征在于在步驟E中所述的塑煉的時(shí)間為10-25分鐘，塑煉控制膠料溫度不高于130°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠在制備改善抗熱撕裂性能的氟橡膠混煉膠中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預(yù)混膠及其制備方法，包括如下組份L2母煉膠50-100份、硫酸鋇1-5份、PFPE衍生物0.1-1.5份、脂肪醇0.1-1.5份、改性白炭黑5-15份；其制備方法包括如下步驟A、制備L2母煉膠；B、按次序加入硫酸鋇、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑，塑煉、薄通至充分混合后，出片；通過本發(fā)明所得到的改性的氟橡膠預(yù)混煉膠，抗熱撕裂性能好，有效的提高氟橡膠制品的合格率，同時(shí)還具有良好的分散性，使通過氟橡膠預(yù)混膠制得的氟橡膠預(yù)混煉膠具有更好的穩(wěn)定性，使其更加廣泛地適用于各行業(yè)。
文檔編號(hào)C08L27/12GK102260398SQ201110195678
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者劉皓, 周家發(fā), 張 林 申請人:成都晨光博達(dá)橡塑有限公司