本發(fā)明屬于高分子材料領域，具體涉及一種氟橡膠微孔發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術：

氟橡膠是分子結構中含有氟原子的合成橡膠，簡稱fr。氟橡膠有許多品種，通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來表示。它具有高度的化學穩(wěn)定性，是目前所有彈性體中耐介質性能最好的一種；氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣，可以說是目前彈性體中最好的。氟橡膠具有極好的耐天候老化性能，耐臭氧性能，在臭氧濃度為0.01％的空氣中經45天作用沒有明顯龜裂；真空性能極佳；具有優(yōu)良的物理機械性能；以及較好的電性能，可作為較好的電絕緣材料；透氣性小，氟橡膠對氣體的溶解度比較大，但擴散速度卻比較小，所以總體表現(xiàn)出來的透氣性也??；但氟橡膠的耐輻射性能較差，低溫性能不好，這是由于其本身的化學結構所致。

氟橡膠的品種很多，26型氟橡膠是最常用的氟橡膠品種，26型氟橡膠擁有最好的耐熱性，在200℃的高溫下，使用壽命達10000h以上，在250℃下可長期使用，即使在300℃也可短時間使用。23型氟橡膠具有優(yōu)越的耐發(fā)煙硝酸和耐化學藥品等的性能。但其缺點是加工困難，價格高，限制了它的發(fā)展。四丙氟橡膠是日本旭硝子公司1960年開始研制的，因分子鏈中含有四氟乙烯基團，在一般氟橡膠性能的基礎上，其加工性能比其他型號的氟橡膠要好，玻璃化溫度在2℃左右，最高使用溫度230℃，是取代23型氟橡膠的一種新品種。氟化磷腈橡膠由美國首次研制成功該產品具有優(yōu)良的耐油、耐燃、耐水解性，低溫柔軟性以及寬廣的溫度使用范圍(-55℃～180℃)，特別適用于航空航天等軍事工業(yè)部門。亞硝基氟橡膠由于碳原子全部被氟化，而擁有了比其他氟橡膠更好的化學穩(wěn)定性，其分子中不含c-h鍵，鹵素含量大，高溫裂解產生的氣體(cof2和cf＝ncf2)能熄滅火焰，故亞硝基氟橡膠是現(xiàn)有橡膠中唯一不燃燒的橡膠。全氟醚橡膠以四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚和通式為cf2＝cf-orfx(式中x為-coor、-cn、-oc6h5)的取代全氟乙烯醚所組成的三元共聚物。耐熱性能很好，在288℃的高溫下可長期使用，可以承受醚類、酮類、酯類、溶劑、氧化劑、燃油、酸堿類等幾乎一切化學試劑的侵蝕。全氟醚橡膠絕大多數(shù)作為密封件應用于航空航天、石油化工和原子能等工業(yè)部門，可以在火箭發(fā)動機的燃料、氧化劑、四氧化二氮、肼、發(fā)煙硝酸及氟里昂等介質中正常使用。

由于氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學藥品的特點，已應用于現(xiàn)代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀器、機械等工業(yè)領域。

目前，工業(yè)生產中有許多氟橡膠的產品，但是對于氟橡膠發(fā)泡產品的研制還較少，目前僅有日本一家公司推出了其氟橡膠發(fā)泡產品，而在國內還沒有類似產品出現(xiàn)，目前也沒有文獻報道成熟的氟橡膠發(fā)泡的配方及工藝。因此，本專利對于如此優(yōu)良性能的氟橡膠發(fā)泡產品的推廣應用具有重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氟橡膠微孔發(fā)泡材料及其制備方法，通過微孔發(fā)泡工藝可以通過調整配方或者工藝，制備得到不同性能的發(fā)泡材料，且無毒環(huán)保，本發(fā)明主要用于制作耐高溫、耐油、耐介質的膠管、膠布、隔膜、密封件等；可用于電子零件、電氣配件、各種包裝材料及耐熱性墊片材料等。

一種氟橡膠微孔發(fā)泡材料，其特征在于，其配方如下：氟橡膠100份，填料0-100份，吸酸劑5-20份，加工助劑1-2份，改性劑0-3份，硫化劑1-3份；促進劑0-5份。

其中，氟橡膠包括氟橡膠26、四丙氟橡膠、全氟醚橡膠。

其中，填料為噴霧炭黑、沉淀法白炭黑、硅酸鈣、超細硫酸鋇、碳纖維中的一種或多種。

其中，吸酸劑為氧化鎂、氧化鋅、氧化鉛、氫氧化鈣中的一種或多種混合。

其中，加工助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈉、氟蠟、低分子量聚乙烯中的任一種。

其中，硫化劑包括有機二胺類，雙酚類，有機過氧化物類，高能輻射類中的任一類。其中，有機二胺類硫化劑包括六亞甲基二胺氨基甲酸鹽(1#硫化劑)、n,n-二次肉桂基-1,6-己二胺(3#硫化劑)中的任一種；雙酚類硫化劑為2,2-雙-(4-羥苯基)六氟丙烷(雙酚af)與三苯基氯化磷(bpp)聯(lián)用；有機過氧化物類硫化劑包括過氧化二異丙苯(dcp)、過氧化苯甲酰(bpo)、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷(雙二五)中的任一種；高能輻射硫化則由電子加速器發(fā)射β射線或者γ射線來完成。

其中，交聯(lián)助劑為n,n’-間苯基雙馬來酰亞胺(mpbm)、三烯丙基異三聚氰酸酯(taic)中的一種。

一種氟橡膠微孔發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，其步驟如下：

1)混煉膠制備

(1)密煉機溫度設置為60-90℃，轉速為40-60rpm，先將氟橡膠投入密煉機中，塑煉60s，提壓砣，投入加工助劑和吸酸劑，混煉90s，提壓砣，投入填料、改性劑，繼續(xù)混煉90s，然后排膠、下片，得到氟橡膠母膠；

(2)將開煉機輥溫升至40-50℃，輥距調至2mm，將母膠投入開煉機中，捏合3-4min，之后加入硫化劑、促進劑，薄通3-4次，打三角包3次，并90°調頭，最后調整輥距至8-10mm左右下片，冷卻至室溫，放24h待用。

2)預硫化

模壓預硫化：將混煉膠放入模具中，熱壓機壓力為5-20mpa，溫度120-180℃，預硫化時間為5-30min，之后將膠料從模具中拿出，得到預硫化膠。

還可通過高能輻射交聯(lián)對氟橡膠進行預硫化。

3)微孔發(fā)泡

預硫化好的樣品放入高壓反應釜中，通入物理發(fā)泡劑并升溫、加壓，當物理發(fā)泡劑在預硫化物膠中達到飽和后，泄壓，冷卻后去出樣品，得到微孔材料。其中物理發(fā)泡劑為co2，n2、丁烷、戊烷中的一種或幾種氣體混合。

4)二次硫化

將微發(fā)泡材料放入烘箱中二次硫化，其中溫度為180-250℃，時間為10-24h，硫化方式為熱空氣硫化、微波輻射交聯(lián)或者紅外輻射交聯(lián)。

其中，步驟3)微孔發(fā)泡過程中，反應釜溫度為100-150℃，壓力為5-30mpa，飽和時間為2-10h，泄壓時間為10-200s。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

氟橡膠(fpm)是主鏈或側鏈的碳原子上連接有氟原子的一種合成高分子彈性體，它具有很多其它橡膠不可比擬的優(yōu)異性能，具有優(yōu)良的耐熱性、耐溶劑性、耐酸、堿、酒精，以及良好的耐油性、耐候性和抗臭氧性能。主要用于制作耐高溫、耐油、耐介質的膠管、膠布、隔膜、密封件等；在航空、石油、化工、汽車等領域有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1本發(fā)明制備方法中，實施例1的掃描電鏡圖；

圖2本發(fā)明制備方法中，實施例2的掃描電鏡圖；

圖3本發(fā)明制備方法中，實施例3的掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步描述：

1)混煉膠制備

(1)密煉機溫度設置為60-90℃，轉速為40-60rpm，先將氟橡膠投入密煉機中，塑煉60s，提壓砣，投入加工助劑和吸酸劑，混煉90s，提壓砣，投入填料、改性劑，繼續(xù)混煉90s，然后排膠、下片，得到氟橡膠母膠；

(2)將開煉機輥溫升至40-50℃，輥距調至2mm，將母膠投入開煉機中，捏合3-4min，之后加入硫化劑、促進劑，薄通3-4次，打三角包3次，并90°調頭，最后調整輥距至8-10mm左右下片，冷卻至室溫，放24h待用。

2)預硫化

模壓預硫化：將混煉膠放入模具中，熱壓機壓力為5-20mpa，溫度120-180℃，預硫化時間為5-30min，之后將膠料從模具中拿出，得到預硫化膠。

還可通過高能輻射交聯(lián)對氟橡膠進行預硫化。

3)微孔發(fā)泡

預硫化好的樣品放入高壓反應釜中，通入物理發(fā)泡劑并升溫、加壓，當物理發(fā)泡劑在預硫化物膠中達到飽和后，泄壓，冷卻后去出樣品，得到微孔材料。其中物理發(fā)泡劑為co2，n2、丁烷、戊烷中的一種或幾種氣體混合。

4)二次硫化

將微發(fā)泡材料放入烘箱中二次硫化，其中溫度為180-250℃，時間為10-24h，硫化方式為熱空氣硫化、微波輻射交聯(lián)或者紅外輻射交聯(lián)。

實施例1至實施例4的具體配方、工藝條件見下表。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并不限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。