本發(fā)明屬于橡膠材料工程與技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨耐高溫抗撕裂氟橡膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱、耐油、耐化學(xué)介質(zhì)、耐天候性能、電絕緣性能、抗輻射性能以及良好的物理機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、石油、機(jī)械、冶金、化工等多個(gè)領(lǐng)域。氟橡膠雖然比其他橡膠具有優(yōu)異的性能，但存在撕裂性能差，報(bào)廢率高，在高溫條件下長(zhǎng)期使用的壽命問(wèn)題。專(zhuān)利CN103232656A公開(kāi)了一種高耐磨氟橡膠混煉膠，使用耐磨填料陶瓷粉、石墨和二氧化硅的混合物，只提高了耐磨性，但并沒(méi)有解決撕裂性能差的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要針對(duì)氟橡膠在高溫下撕裂性能差和耐磨性能差的問(wèn)題，提供了一種耐磨耐高溫抗撕裂氟橡膠，通過(guò)采用雙酚AF、芐基三苯基氯化磷(BPP)和環(huán)氧樹(shù)脂硫化體系，并在氟橡膠中添加石墨和/或聚四氟乙烯，提高了高溫下氟橡膠的耐熱性能、抗撕裂性能、耐磨性能。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種耐磨耐高溫抗撕裂氟橡膠，由以下重量份數(shù)的原料組分制成：

優(yōu)選的，所述的耐磨耐高溫抗撕裂氟橡膠由以下重量份數(shù)的原料組分制成：

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的耐磨耐高溫抗撕裂氟橡膠由以下重量份數(shù)的原料組分制成：

所述的氟橡膠生膠為二元或三元生膠的任意一種或者幾種的組合物；二元生膠為偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、四氟乙烯和碳?xì)浔┕簿畚锏?；三元生膠為偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物。所述的氟橡膠生膠的氟含量為60-70wt％，門(mén)尼粘度ML(1+10)@121℃為30-70MU。

所述的氧化鎂為高活性氧化鎂150；高活性氧化鎂150的吸碘值為120mg/g。

所述的氫氧化鈣為進(jìn)口氫氧化鈣NICC 5000，Ca(OH)₂的含量≥95％。

所述的硫化劑為雙酚AF、芐基三苯基氯化磷(BPP)和環(huán)氧樹(shù)脂按照重量比3～5：1：0.25～1.5混合的組合物；所述的環(huán)氧樹(shù)脂的平均環(huán)氧值為0.4～0.6。

所述的耐磨填料為石墨、聚四氟乙烯中的一種或者兩種的組合物。所述的聚四氟乙烯分子量一般在10000～30000之間。

所述的脫模劑為助劑Struktol WS280和巴西棕櫚蠟的組合，所述的助劑Struktol WS280和巴西棕櫚蠟的重量比為1：1～1：2。

所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為噴霧炭黑、炭黑N990、炭黑N774中的一種或者幾種的組合物。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供耐磨耐高溫抗撕裂氟橡膠的制備方法，包括以下步驟：

按配方稱(chēng)取各原料組分，將氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鈣、耐磨填料、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑混合均勻得到助劑，然后將氟橡膠生膠在密煉機(jī)中塑煉，加入硫化劑，混煉均勻后加入助劑密煉，最后在開(kāi)煉機(jī)上返煉薄通8-12遍；將氟橡膠膠料停放24～48h后進(jìn)行一段硫化和二段硫化得到氟橡膠成品；其中，一段硫化為平板硫化，硫化壓力為10～15MPa，硫化溫度為150～170℃，硫化時(shí)間10～30min；二段硫化為熱空氣硫化，硫化溫度200～230℃，硫化時(shí)間為16～24h。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過(guò)采用雙酚AF、芐基三苯基氯化磷(BPP)和環(huán)氧樹(shù)脂硫化體系，并在氟橡膠中添加石墨和/或聚四氟乙烯作為耐磨填料，制得的氟橡膠具有優(yōu)越的耐磨性能、耐高溫性能、抗撕裂性能，可廣泛用于各種氟橡膠制品。

環(huán)氧樹(shù)脂由于其分子結(jié)構(gòu)上含有環(huán)氧基團(tuán)參與氟橡膠的交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了氟橡膠的交聯(lián)密度，從而提高了氟橡膠的撕裂強(qiáng)度；石墨具有典型的層狀六方晶體結(jié)構(gòu)，同一層內(nèi)碳原子間的結(jié)合力要比平面層與平面層之間的碳原子的結(jié)合力大很多，聚四氟乙烯有機(jī)粒子與氟橡膠的相容性較好，在原料中添加石墨和/或聚四氟乙烯，不僅能夠提高氟橡膠的耐磨性能，還能夠提高高溫下氟橡膠的抗撕裂性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)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1-4、對(duì)比例1-2的氟橡膠由表1所示的原料制成，制得的氟橡膠的各項(xiàng)測(cè)試性能見(jiàn)表2。

實(shí)施例1-4的氟橡膠的制備方法為：首先按配方稱(chēng)取氟橡膠生膠、氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鈣、硫化劑、耐磨填料、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑，并將氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鈣、耐磨填料、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑混合均勻得到助劑；先將氟橡膠生膠在密煉機(jī)中塑煉，加入硫化劑(所述的硫化劑為雙酚AF、芐基三苯基氯化磷和環(huán)氧樹(shù)脂的組合物)，混煉均勻后將助劑加入密煉機(jī)中密煉，最后在開(kāi)煉機(jī)上返煉薄通8-12遍得混煉膠，混煉膠停放24h，混煉膠根據(jù)硫化曲線進(jìn)行一段硫化，硫化壓力為10～15MPa，硫化溫度為170℃，硫化時(shí)間20min，再在熱空氣老化箱進(jìn)行二次硫化，硫化溫度為230℃、硫化時(shí)間為16h，放置24h。

對(duì)比例1的氟橡膠的制備方法為：首先按配方稱(chēng)取氟橡膠生膠、氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鈣、硫化劑、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑，并將氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鈣、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑混合均勻得到助劑；先將氟橡膠生膠在密煉機(jī)中塑煉，加入硫化劑(所述的硫化劑為雙酚AF、芐基三苯基氯化磷和環(huán)氧樹(shù)脂的組合物)，混煉均勻后將助劑加入密煉機(jī)中密煉，最后在開(kāi)煉機(jī)上返煉薄通8-12遍得混煉膠；混煉膠停放24h，混煉膠根據(jù)硫化曲線先進(jìn)行平板硫化，硫化壓力為10～15MPa，硫化溫度為170℃，硫化時(shí)間20min，再在熱空氣老化箱進(jìn)行二次硫化，硫化溫度為230℃、硫化時(shí)間為16h，放置24h。

對(duì)比例2的氟橡膠的制備方法為：首先按配方稱(chēng)取氟橡膠生膠、氧化鎂、氫氧化鈣、硫化劑、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑，并將氧化鎂、氫氧化鈣、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)劑混合均勻得到助劑；先將氟橡膠生膠在密煉機(jī)中塑煉，加入硫化劑(所述的硫化劑為雙酚AF和芐基三苯基氯化磷的組合物)，混煉均勻后將助劑加入密煉機(jī)中密煉，最后在開(kāi)煉機(jī)上返煉薄通8-12遍得混煉膠；混煉膠停放24h，混煉膠根據(jù)硫化曲線先進(jìn)行平板硫化，硫化壓力為10～15MPa，硫化溫度為170℃，硫化時(shí)間20min，再在熱空氣老化箱進(jìn)行二次硫化，硫化溫度為230℃、硫化時(shí)間為16h，放置24h。

表1實(shí)施例1-4與對(duì)比例1-2的氟橡膠的原料組分及其用量

注：表11各原料組分的單位以kg計(jì)。

所述的氧化鎂為高活性氧化鎂150。

所述的氫氧化鈣為進(jìn)口氫氧化鈣NICC 5000。

環(huán)氧樹(shù)脂的平均環(huán)氧值為0.4～0.6。

聚四氟乙烯分子量在10000～30000之間。

表2實(shí)施例1-4與對(duì)比例1-2制得氟橡膠的測(cè)試性能

由表2可知，采用雙酚AF、芐基三苯基氯化磷(BPP)和環(huán)氧樹(shù)脂硫化體系，并在配方中加入石墨和/或聚四氟乙烯之后，提高了氟橡膠的耐磨性能、耐熱性能和高溫下的抗撕裂性能。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。