專利名稱：一種低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩種氟橡膠并用的膠料，特別是涉及一種低壓縮永久變形氟橡膠 混煉膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
氟橡膠(fluoro rubber)是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的一種合成高分 子彈性體，與其他橡膠相比，氟橡膠具有優(yōu)異的耐高溫、耐油性及耐多種化學(xué)藥品腐蝕的特 性，所以廣泛應(yīng)用于航空、導(dǎo)彈、石油、機(jī)械、火箭、宇宙等行業(yè)。隨著我國近年來橡膠工業(yè)的 發(fā)展，在國內(nèi)高科技產(chǎn)品中越來越多的應(yīng)用特種物理性能的氟混煉膠，例如對環(huán)保規(guī)定泄 露和排放控制的日趨嚴(yán)格，飛機(jī)和航天，汽車工業(yè)，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，石油行業(yè)等，需要橡膠行 業(yè)的提供耐介質(zhì)的優(yōu)異密封件，光線輻射密封，防泄漏，膨脹連接，密封墊圈等特定形狀產(chǎn)
P
m o目前，密封效果最好的是全氟橡膠，但全氟橡膠價(jià)格昂貴，全球也僅有3家公司生 產(chǎn)，供應(yīng)也受到一定的限制，所以只能應(yīng)用非全氟橡膠。但目前的非全氟橡膠的密封性能較差，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，比如，拉伸強(qiáng)度目前的行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)一般為彡12MPa，實(shí)際很難達(dá)到15MPa ；扯斷伸長率目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般為彡130，實(shí)際 很難達(dá)到180% ；壓縮永久變形目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般為< 20%，實(shí)際很難達(dá)到18%，同時(shí)， 其耐高低溫、耐介質(zhì)性能、耐磨性能等均不佳，這樣的質(zhì)量往往難以滿足各種0型圈、異性 密封圈、墊片密封制品的需要，造成這些密封制品的質(zhì)量較差。因此，迫切需要提高非全氟橡膠的密封性能，即降低氟橡膠的壓縮永久變形性能， 使其滿足密封行業(yè)制品的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全新的非全氟橡膠混煉膠的配方，以滿足密封行業(yè)的密 封制品的低壓縮永久變形的要求。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為一種低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，由 二元氟橡膠、三元氟橡膠、活性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、芐基三苯基氯化磷、補(bǔ)強(qiáng)劑、無機(jī)填 料、脫模劑、硫化劑、增塑劑混合而成的。作為優(yōu)選所述各組分的含量，按照重量份為二元氟橡膠50-70份三元氟橡膠30-50份活性氧化鎂3-6份超細(xì)氫氧化鈣4-8份補(bǔ)強(qiáng)劑15-25份無機(jī)填料16-36份脫模劑1-3份
增塑劑2-5份硫化劑1.4-2. 5 份芐基三苯基氯化磷 0. 3-0. 7份。作為進(jìn)一步優(yōu)選所述各組分的含量，按照重量份為二元氟橡膠70份三元氟橡膠30份
活性氧化鎂5份超細(xì)氫氧化鈣8份補(bǔ)強(qiáng)劑25份無機(jī)填料30份脫模劑3份增塑劑5份硫化劑2. 0份芐基三苯基氯化磷0.6份。作為進(jìn)一步優(yōu)選所述二元氟橡膠為F26型、80-150門尼的生膠，所述三元氟橡膠 為F246型90-130門尼的生膠，其中F26型為中吳晨光化工研究院的二元氟橡膠商品，F(xiàn)246 型為中吳晨光化工研究院的三元氟橡膠商品。作為進(jìn)一步優(yōu)選所述補(bǔ)強(qiáng)劑為噴霧炭黑，所述無機(jī)填料為BaS04。作為進(jìn)一步優(yōu)選所述脫模劑為萊茵散或氟蠟。作為進(jìn)一步優(yōu)選；所述增塑劑為硬脂酸鋅。作為進(jìn)一步優(yōu)選所述硫化劑采用雙酚AF硫化體系。這種低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠的制備方法為包括如下步驟A、稱量，混合稱量二元氟橡膠和三元氟橡膠，再分別稱量配方中的助劑，所述助 劑包括活性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、補(bǔ)強(qiáng)劑、無機(jī)填料、脫模劑、增塑劑、硫化劑和芐基三苯 基氯化磷，并將助劑混合均勻；B、混煉在開煉機(jī)上塑煉生膠，開啟冷卻水，輥距調(diào)整至0. 5mm以下，二元氟橡膠 和三元氟橡膠兩種生膠同時(shí)塑煉，輥溫達(dá)到40°C，調(diào)整輥距至0. 2mm,薄通生膠3_5遍后，輥 距調(diào)整至2-4mm，生膠包于快輥，輥溫在45°C -50°C ；生膠包于快輥邊，并緩慢均勻的加入混 合均勻的助劑，加料過程中，應(yīng)不斷用劃刀對包輥膠料進(jìn)行劃料，待料加完，混煉膠料無明 顯色差后，調(diào)整輥距至0. 2mm，進(jìn)行三角包薄通，薄通遍數(shù)為3-5遍；調(diào)整輥距至2mm，進(jìn)行出 片，并室溫通風(fēng)冷卻，停放12h ；C、返煉輥距調(diào)整至5mm，過片，輥溫為35-40°C ；調(diào)整輥距至0. Imm,進(jìn)行返煉薄 通，最后調(diào)整輥距至3mm，出片，即得。作為優(yōu)選上述C步驟中，返煉薄通時(shí)以三角包薄通，遍數(shù)為12遍。本發(fā)明的有益效果為由于本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)，對現(xiàn)有氟橡膠混煉膠的填料體 系、稀酸體系(本發(fā)明的稀酸體系采用活性氧化鎂，商品型號為協(xié)和150，超細(xì)氫氧化鈣，商 品型號NIC5000)、硫化體系及填充劑進(jìn)行了重新優(yōu)化篩選，在配方中采用了優(yōu)質(zhì)的氟橡膠 材料，選用新型材料作為補(bǔ)強(qiáng)體系及配合劑形成獨(dú)特配方，且使用先進(jìn)工藝加工而成，有效 的改善了氟橡膠的耐高低溫、耐介質(zhì)性能，并且具有較低的壓縮永久變形，保證了產(chǎn)品長期良好的密封效果，較好的耐磨性能，保證了制品在高線速度條件下亦能保持可靠的密封性 能，因其具有更長使用壽命，可以延長維護(hù)保養(yǎng)周期，并降低維護(hù)成本，避免一些突發(fā)事件 的停產(chǎn)，對高科技含量和高安全性行業(yè)，使用后可大大提高在特殊工作環(huán)境下的安全性。本膠 料適用于航天、航空、汽車、冶金、石油化工，電子等，耐高低溫、耐腐蝕、耐油 的場合。如各種異性密封件，曲軸油封，0型圈，墊圈等制品。本發(fā)明具有的低壓縮永久變形和優(yōu)異的物理性能見表1，從表1可以看出有效的 降低了氟橡膠的壓縮永久變形，其綜合指標(biāo)也超過了現(xiàn)有水平指標(biāo)，可充分滿足于各種0 型圈、異性密封圈、墊片等密封制品。表1本發(fā)明的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的對比
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例1-5為采用不同比例的組分所制得的混煉膠，其具體組成及不同組分含量 的實(shí)施例的質(zhì)量性能見表2表2 實(shí)施例1-5的配方組成及性能 從上表可以看出，采用本發(fā)明的配方，制得的氟橡膠混煉膠的各項(xiàng)性能指標(biāo)相對 于現(xiàn)有技術(shù)大大提高，壓縮永久變形可以達(dá)到13%。實(shí)施例1、實(shí)施例3和實(shí)施例4的制備方法為首先，稱量氟橡膠F26型和F246型組分，然后稱量配方中各助劑成分，助劑包括活 性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、噴霧炭黑、BaSO4、氟蠟、增塑劑、雙酚AF和芐基三苯基氯化磷，并 將這些助劑置于一容器中，混合均勻；然后，進(jìn)行混煉在ΧΚ160開煉機(jī)上塑煉生膠，開啟冷卻水，輥距調(diào)整至4mm，F(xiàn)26型 和F246型兩種生膠同時(shí)塑煉，輥溫達(dá)到40°C，調(diào)整輥距至0. 2mm,薄通生膠3遍后，輥距調(diào) 整至2mm，生膠包于快輥，輥溫在45°C ；在生膠包輥邊，緩慢均勻的加入事先準(zhǔn)備于容器中混 合均勻的助劑，加料過程中，應(yīng)不斷用劃刀對包輥膠料進(jìn)行劃料，待料加完，混煉膠料無明 顯色差后，調(diào)整輥距至0. 2mm，進(jìn)行三角包薄通，薄通遍數(shù)為5遍；調(diào)整輥距至2mm，進(jìn)行出 片，并室溫通風(fēng)冷卻，停放12h ；最后，進(jìn)行返煉輥距調(diào)整至5mm，過片，輥溫在35°C ；調(diào)整輥距至0. Imm,進(jìn)行返煉 薄通，必須以三角包形式薄通，遍數(shù)12遍，最后調(diào)整輥距至3mm，出片，即得，將所得混煉膠 進(jìn)行硫化曲線及物理機(jī)械性能的測試，所得性能數(shù)據(jù)見表2。實(shí)施例2和實(shí)施例5的制備方法為首先，稱量氟橡膠F26型和F246型組分，然后稱量配方中各助劑成分，助劑包括活 性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、噴霧炭黑、BaSO4、氟蠟、增塑劑、雙酚AF和芐基三苯基氯化磷，并 將這些助劑置于一容器中，混合均勻；然后，進(jìn)行混煉在XK160開煉機(jī)上塑煉生膠，開啟冷卻水，輥距調(diào)整至0. lmm, F26 型和F246型兩種生膠同時(shí)塑煉，輥溫達(dá)到40°C，調(diào)整輥距至0. 2mm,薄通生膠5遍后，輥距 調(diào)整至4_，生膠包于快輥，輥溫在50°C ；在生膠包輥邊，緩慢均勻的加入事先準(zhǔn)備于容器中 混合均勻的助劑，加料過程中，應(yīng)不斷用劃刀對包輥膠料進(jìn)行劃料，待料加完，混煉膠料無 明顯色差后，調(diào)整輥距至0. 2mm，進(jìn)行三角包薄通，薄通遍數(shù)為3遍；調(diào)整輥距至2mm，進(jìn)行出片，并室溫通風(fēng)冷卻，停放12h ； 最后，進(jìn)行返煉輥距調(diào)整至5mm，過片，輥溫控制在40°C ；調(diào)整輥距至0. Imm,進(jìn)行返煉薄通，必須以三角包形式薄通，遍數(shù)12遍，最后調(diào)整輥距至3mm，出片，即得，將所得混 煉膠進(jìn)行硫化曲線及物理機(jī)械性能的測試，所得性能數(shù)據(jù)見表2。
權(quán)利要求
一種低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于由二元氟橡膠、三元氟橡膠、活性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、芐基三苯基氯化磷、補(bǔ)強(qiáng)劑、無機(jī)填料、脫模劑、硫化劑、增塑劑混合而成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述各組分的 含量，按照重量份為二元氟橡膠50-70 份三元氟橡膠30-50 份活性氧化鎂3-6份超細(xì)氫氧化鈣4-8份補(bǔ)強(qiáng)劑15-25 份無機(jī)填料16-36 份脫模劑1-3份增塑劑2-5份硫化劑1. 4-2. 5 份芐基三苯基氯化磷0. 3-0. 7 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述各組分的 含量，按照重量份為二元氟橡膠70份三元氟橡膠30份活性氧化鎂5份超細(xì)氫氧化鈣8份補(bǔ)強(qiáng)劑25份無機(jī)填料30份脫模劑3份增塑劑5份硫化劑2.0份芐基三苯基氯化磷0. 6 份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述二元氟橡 膠為F26型、80-150門尼的生膠，所述三元氟橡膠為F246型90-130門尼的生膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng)劑為 噴霧炭黑，所述無機(jī)填料為BaS04。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述脫模劑為 萊茵散或氟蠟。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述增塑劑為硬脂酸鋅。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠，其特征在于所述硫化劑采 用雙酚AF硫化體系。
9.權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠的制備方法，其特 征在于包括如下步驟A、稱量，混合稱量二元氟橡膠和三元氟橡膠，再分別稱量配方中的助劑，所述助劑包 括活性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、補(bǔ)強(qiáng)劑、無機(jī)填料、脫模劑、增塑劑、硫化劑和芐基三苯基氯 化磷，并將助劑混合均勻，置于干凈容器中；B、混煉在開煉機(jī)上塑煉生膠，開啟冷卻水，輥距調(diào)整至0.5mm以下，二元氟橡膠和三 元氟橡膠兩種生膠同時(shí)塑煉，輥溫達(dá)到40°C，調(diào)整輥距至0. 2mm,薄通生膠3_5遍后，輥距調(diào) 整至2-4mm，生膠包于快輥，控制輥溫為45°C -50°C ；生膠包于快輥邊，并緩慢均勻的加入混 合均勻的助劑，加料過程中，應(yīng)不斷用劃刀對包輥膠料進(jìn)行劃料，待料加完，混煉膠料無明 顯色差后，調(diào)整輥距至0. 2mm，進(jìn)行三角包薄通，薄通遍數(shù)為3-5遍；調(diào)整輥距至2mm，進(jìn)行出 片，并室溫通風(fēng)冷卻，停放12h ；C、返煉輥距調(diào)整至5mm，過片，輥溫在35-40°C；調(diào)整輥距至0. 1mm，進(jìn)行返煉薄通，最 后調(diào)整輥距至3mm，出片，即得。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠的制備方法，其特征在于C 步驟中，返煉薄通時(shí)以三角包薄通，遍數(shù)為12遍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓縮永久變形氟橡膠混煉膠及其制備方法，屬于混煉膠應(yīng)用領(lǐng)域，由二元氟橡膠、三元氟橡膠、活性氧化鎂、超細(xì)氫氧化鈣、芐基三苯基氯化磷、補(bǔ)強(qiáng)劑、無機(jī)填料、脫模劑、硫化劑、增塑劑混合而成的，其制備過程包括混料、混煉和返煉步驟，本發(fā)明公開的氟橡膠混煉膠具有低壓縮永久變形等優(yōu)點(diǎn)，可充分滿足于模壓成型的各種O型圈、異性密封圈、墊片等密封制品。
文檔編號C08K13/02GK101875750SQ20101023777
公開日2010年11月3日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者劉斌, 張 杰, 邢華艷 申請人:中昊晨光化工研究院