一種免二次硫化氟彈性體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種免二次硫化易加工的氣彈性體及其制備方法,屬于橡膠技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣橡膠是指分子主鏈或側(cè)鏈的碳原子上接有氣原子的高分子彈性體。在氣橡膠分 子結(jié)構(gòu)中,C-F鍵的鍵能(435~48化J/mol)大,且氣原子共價半徑(0. 064皿)相當(dāng)于C-C 鍵鍵長的一半,C-C鏈段被氣原子很好的保護(hù)起來,因此,氣橡膠具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和 熱穩(wěn)定性,是目前所有彈性體中耐介質(zhì)性能最好的一種,可廣泛用于宇航、汽車、機(jī)械、石油 化工等。
[0003] 氣橡膠與其他橡膠一樣,需要采用交聯(lián)手段對其進(jìn)行加工,從而制得可滿足應(yīng)用 的氣橡膠材料。但氣橡膠與傳統(tǒng)橡膠又有所不同,它是一種高度飽和的含氣聚合物,一般不 用硫賴進(jìn)行硫化;同時,為了獲得最佳的物理性能,常用氣橡膠需通過兩段硫化過程獲得: 第一段硫化一般在150~18(TC、10~30MPa下進(jìn)行,第二段硫化一般在200~25CTC、常 壓下進(jìn)行12~2化。其中,進(jìn)行二段硫化的主要目的是:一方面是除去交聯(lián)后的殘留物,主 要是去除氣橡膠制品中殘留的水和低揮發(fā)物,W及少量的氣化物和硫化劑產(chǎn)生的雜碎物等 (尤其是采用二羥基硫化體系時,硫化過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物主要是水,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)總膠 的2%),從而改善制品的力學(xué)性能和壓縮永久性能,降低制品使用時的收縮率;另一方面是 讓一段硫化過程中未反應(yīng)的交聯(lián)基團(tuán)繼續(xù)完成反應(yīng),形成一種更加穩(wěn)定的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 提局廣品的性能。
[0004] 但是,氣橡膠二段硫化的時間長、溫度高,導(dǎo)致能耗和加工成本也大大提高;此外, 由于制品的收縮率也會因時間和溫度的不同而不同,因此,硫化時間過長更容易導(dǎo)致制品 的尺寸不穩(wěn)定。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種免二次硫化、更易于加工且性能 穩(wěn)定的氣彈性體組合物,同時還提供了該氣彈性體的制備方法。
[0006] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種免二次硫化氣彈性體,所述氣彈 性體由氣橡膠生膠、吸酸劑、氨氧化巧、補(bǔ)強(qiáng)填料、單酷胺硫化劑、雙酷類硫化劑、促進(jìn)劑、多 功能助劑LCA、有機(jī)蠟、光見劑和著色劑混煉而成。
[0007] 所述各組分的含量,按重量份數(shù)為: 氣橡膠生膠 100份 吸酸劑 2~28份 氨氧化巧 2~25份 補(bǔ)強(qiáng)填料 5~55份 單酷胺硫化劑 1~8份 雙酷類硫化劑 0. 5~3份 促進(jìn)劑 0~3份 多功能助劑LCA 1~15份 有機(jī)蠟 1~5份 光亮劑 0~5份 著色劑 0~15份 所述單酷胺硫化劑的結(jié)構(gòu)中包含至少一個酷羥基和一個氨基;所述氣橡膠生膠包括由 偏氣己帰、四氣己帰、六氣丙帰中的兩種或H種單體聚合而成的二元氣橡膠或H元氣橡膠。
[0008] 作為優(yōu)選,所述各組分的含量,按重量份數(shù)為: 氣橡膠生膠 100份 吸酸劑 5~10份 氨氧化巧 4~6份 補(bǔ)強(qiáng)填料 10~35份 單酷胺硫化劑 2~4份 雙酷類硫化劑 0. 5~1份 促進(jìn)劑 0. 3~0. 6份 多功能助劑LCA 6~10份 有機(jī)蠟 1. 5~2份 光亮劑 0~2份 著色劑 2~5份 在上述免二次硫化氣彈性體的組成成分中,多功能助劑LCA為一種輔助硫化劑,是W 一種或多種多孔結(jié)構(gòu)的無機(jī)物作為載體,在有機(jī)氣催化劑的作用下,經(jīng)表面吸附聚合而成 的低分子混合物,烙點較低(65~85C ),表面含有部分短鏈羥基、駿基等活性基團(tuán),在熱烙 狀態(tài)下能夠溶解大多數(shù)有機(jī)高分子物質(zhì),特別是在9(TC左右能很好地溶解未硫化的氣橡 膠。
[0009] 進(jìn)一步地,氣橡膠分子中存在著一 C&一 CF2-鏈節(jié),由于氣原子極強(qiáng)的電負(fù)性,使 之在熱和堿性化合物存在時,易于脫出氣化氨形成易極化的雙鍵,該種含氣帰姪結(jié)構(gòu)很容 易與親核試劑如胺類、酷類加成,并生成交聯(lián)鍵。單酷胺硫化劑正是通過分子結(jié)構(gòu)中的羥基 和氨基分別與含氣帰姪中的雙鍵發(fā)生反應(yīng),達(dá)到交聯(lián)目的。所述的單酷胺硫化劑結(jié)合了胺 類硫化劑和酷類硫化劑的優(yōu)點,可W較好的控制氣橡膠的交聯(lián)密度和產(chǎn)品性能。所述的單 酷胺硫化劑為:
【主權(quán)項】
1. 一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述氟彈性體由氟橡膠生膠、吸酸劑、氫氧 化鈣、補(bǔ)強(qiáng)填料、單酚胺硫化劑、雙酚類硫化劑、促進(jìn)劑、多功能助劑LCA、有機(jī)蠟、光亮劑和 著色劑混煉而成; 所述各組分的含量,按重量份數(shù)為: 氟橡膠生膠 100份 吸酸劑 2~28份 氫氧化興 2~25份 補(bǔ)強(qiáng)填料 5~55份 單酚胺硫化劑 1~8份 雙酚類硫化劑 0. 5~3份 促進(jìn)劑 0~3份 多功能助劑LCA 1~15份 有機(jī)蠟 1~5份 光亮劑 0~5份 著色劑 0~15份 所述單酚胺硫化劑的結(jié)構(gòu)中包含至少一個酚羥基和一個氨基;所述氟橡膠生膠包括由 偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯中的兩種或三種單體聚合而成的二元氟橡膠或三元氟橡膠。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述各組分的含 量,按重量份數(shù)為: 氟橡膠生膠 100份 吸酸劑 5~10份 氫氧化鈣 4~6份 補(bǔ)強(qiáng)填料 10~35份 單酚胺硫化劑 2~4份 雙酚類硫化劑 0. 5~1份 促進(jìn)劑 0. 3~0. 6份 多功能助劑LCA 6~10份 有機(jī)蠟 1. 5~2份 光亮劑 0~2份 著色劑 2~5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述的單酚胺硫 化劑為N-對羥基苯甲?;?1,6-己二胺、N-對羥基苯甲?;?N, Ν'-雙次肉桂基-1,6-己 二胺、N-對(對羥基異丙苯基)苯甲酰基-Ν,Ν' -雙次肉桂基-1,6-己二胺中的其中一種或 幾種的混合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述的吸酸劑為氧 化鎂,所述氧化鎂的活性值為50~180。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述的補(bǔ)強(qiáng)填料為 硅酸鈣、炭黑、硫酸鋇、硅藻土、矽麗粉中的其中一種或幾種的混合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述的雙酚類硫化 劑為對苯二酚、雙酚A、雙酚AF、雙酚S中的其中一種或幾種的混合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免二次硫化氟彈性體,其特征在于:所述的促進(jìn)劑為芐 基三苯基氯化磷、芐基三苯基溴化磷、季銨鹽中的其中一種或幾種的混合。
8. -種根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的免二次硫化氟彈性體的制備方法,其 特征在于:所述的制備方法主要包括以下步驟:先將氟橡膠加入密煉機(jī)中塑煉2~3分鐘, 然后依次加入適量的多功能助劑LCA、有機(jī)蠟、光亮劑后,開冷卻水;余下的原料混合均勻 后分兩次加入,加料完成后混煉5~7分鐘、開煉,停放返煉后制作完成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種免二次硫化氟彈性體的制備方法,其特征在于:所述混 煉過程的溫度不超過120°C,所述開煉的時間為1小時。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種免二次硫化氟彈性體,所述氟彈性體包括氟橡膠生膠、吸酸劑、氫氧化鈣、補(bǔ)強(qiáng)填料、單酚胺硫化劑、雙酚類硫化劑、促進(jìn)劑、多功能助劑LCA、有機(jī)蠟、光亮劑和著色劑等組份;所述氟彈性體的組份中包含了一種新型的單酚胺硫化劑,同時加入多功能助劑LCA,使得到的氟彈性體具有易加工、性能優(yōu)異等優(yōu)勢。所述的免二次硫化氟彈性體通過各組份在密煉機(jī)中混煉而成,所述煉制過程中不需要進(jìn)行二段硫化,溫度低、時間短。上述的免二次硫化氟彈性體可用于制備氟橡膠制品,所述的氟橡膠制品具有易加工、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)勢。
【IPC分類】C08K5-18, C08K3-04, C08K3-22, C08K3-30, C08L27-20, C08K5-13, C08L27-16, C08K3-34, C08K13-02, C08J3-24, C08L27-18
【公開號】CN104672726
【申請?zhí)枴緾N201510105784
【發(fā)明人】李先文, 沈嘉, 張目蕾
【申請人】江蘇千富之豐科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月11日