本發(fā)明屬于橡膠材料，具體涉及一種全氟醚橡膠密封件。

背景技術(shù)：

1、目前光電行業(yè)涉及設(shè)備多數(shù)運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，比如在高溫條件、氮?dú)猸h(huán)境下運(yùn)行，其中氮?dú)鈺?huì)在高溫條件下反應(yīng)為氨氣，氨氣分解后顯堿性。這種環(huán)境下o型普通橡膠密封圈難以滿足設(shè)備密封效果。長(zhǎng)期處于高溫、堿性的環(huán)境會(huì)對(duì)橡膠分子主鏈構(gòu)成侵蝕，造成橡膠性能劣化，導(dǎo)致密封失效。

2、材料性能是密封制品性能好壞的決定性因素，在運(yùn)行中處于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、濕熱和高磨損的嚴(yán)酷環(huán)境中，由于環(huán)境惡劣，所用材料必須能承受化學(xué)、高溫、高濕和機(jī)械的長(zhǎng)期負(fù)荷，其性能有著特殊的要求。因?yàn)橐坏┟芊馐В粌H會(huì)大幅增加后續(xù)維修成本，還可能導(dǎo)致致命的災(zāi)難。因此如何提高密封件的耐腐蝕性能十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種全氟醚橡膠密封件，以解決密封件耐腐蝕性能較差的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種全氟醚橡膠密封件，包括如下重量份原料：全氟醚橡膠100份、改性氧化石墨烯1～5份、交聯(lián)劑1～5份、填料6～9份、吸酸劑1～5份、促進(jìn)劑1～2份；所述改性石墨烯為硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體修飾的氧化石墨烯；所述硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體為端氨基咪唑類不飽和離子液體和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)后得到。全氟醚橡膠分子鏈中所有的氫原子都被氟原子取代，是一種完全不含c-h鍵的橡膠。因此全氟醚橡膠相比于其他氟橡膠具有更加優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠在更加苛刻的介質(zhì)環(huán)境中使用。所以本發(fā)明中以全氟醚橡膠作為基礎(chǔ)膠料。

4、進(jìn)一步地，所述改性石墨烯通過如下步驟制備：

5、將硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體加入體積分?jǐn)?shù)80％的乙醇水溶液中，調(diào)節(jié)體系為酸性，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的氧化石墨烯乙醇分散液，升溫至70℃反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后依次用乙醇、水洗滌，干燥，得到改性石墨烯。硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體進(jìn)行功能化修飾可帶來更多的反應(yīng)活性位點(diǎn)。

6、進(jìn)一步地，硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體、乙醇水溶液和氧化石墨烯乙醇分散液的用量比為3～6g：100g：100g。

7、進(jìn)一步地，硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體通過如下步驟制備：

8、將烯基咪唑單體和溴乙胺氫溴酸鹽加入乙醇中混合，加熱回流反應(yīng)24h，經(jīng)重結(jié)晶、干燥、醇洗得到端氨基咪唑類不飽和離子液體；

9、將端氨基咪唑類不飽和離子液體加入乙醇中攪拌溶解，加入環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑攪拌分散，設(shè)置溫度為40～45℃，攪拌反應(yīng)24h，得到硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體。

10、進(jìn)一步地，烯基咪唑單體和溴乙胺氫溴酸鹽的用量摩爾比為1.125：1；溴乙胺氫溴酸鹽和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑的用量摩爾比為1：1。

11、進(jìn)一步地，所述烯基咪唑單體為乙烯基咪唑和n-烯丙基咪唑中的一種。

12、進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷；

13、填料為炭黑n990、炭黑n774、炭黑n550中的至少一種；

14、所述吸酸劑為氧化鋅；

15、促進(jìn)劑為三烯丙基異氰脲酸酯。

16、進(jìn)一步地，全氟醚橡膠密封件通過如下步驟制備：

17、按照重量份計(jì)，稱量原料，將全氟醚橡膠進(jìn)行塑煉，再將改性氧化石墨烯、交聯(lián)劑、填料、吸酸劑和促進(jìn)劑投入密煉機(jī)中混煉5～8min；排膠至開煉機(jī)壓片冷卻，得到混煉膠；將混煉膠放入模具中，經(jīng)過一段硫化、二段硫化取出后自然冷卻。

18、進(jìn)一步地，一段硫化，硫化條件為160℃/13mpa×(20～25)min。

19、進(jìn)一步地，二段硫化，硫化條件為220℃×24h。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、本發(fā)明制備了一種全氟醚橡膠密封件，將硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體修飾的氧化石墨烯作為改性氧化石墨烯加入全氟醚橡膠密封件的制備過程中，在保證全氟醚橡膠密封件穩(wěn)定硬度和拉伸強(qiáng)度情況下，具有良好耐介質(zhì)性能。

22、本發(fā)明中以端氨基咪唑類不飽和離子液體和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)制備的改性氧化石墨烯，將離子液體固載在氧化石墨烯上，提高氧化石墨烯的分散性，提升全氟醚橡膠密封件樣品的力學(xué)性能(例如拉伸強(qiáng)度)；改性氧化石墨烯的中不僅引入了離子液體，還通過離子液體引入了可以參與交聯(lián)的雙鍵，還可以通過離子-π作用和π-π作用將石墨烯與橡膠基材進(jìn)行“錨固”，進(jìn)而充分發(fā)揮氧化石墨烯在橡膠基材中提升力學(xué)性能和充當(dāng)阻隔介質(zhì)的作用。

技術(shù)特征：

1.一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，包括如下重量份原料：全氟醚橡膠100份、改性氧化石墨烯1～5份、交聯(lián)劑1～5份、填料6～9份、吸酸劑1～5份、促進(jìn)劑1～2份；所述改性石墨烯為硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體修飾的氧化石墨烯；所述硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體為端氨基咪唑類不飽和離子液體和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)后得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，所述改性石墨烯通過如下步驟制備：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體、乙醇水溶液和氧化石墨烯乙醇分散液的用量比為3～6g：100g：100g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體通過如下步驟制備：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，烯基咪唑單體和溴乙胺氫溴酸鹽的用量摩爾比為1.125：1；溴乙胺氫溴酸鹽和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑的用量摩爾比為1：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，所述烯基咪唑單體為乙烯基咪唑和n-烯丙基咪唑中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，通過如下步驟制備：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，一段硫化，硫化條件為160℃/13mpa×(20～25)min。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種全氟醚橡膠密封件，其特征在于，二段硫化，硫化條件為220℃×24h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種全氟醚橡膠密封件，屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，全氟醚橡膠100份、改性氧化石墨烯1～5份、交聯(lián)劑1～5份、填料6～9份、吸酸劑1～5份、促進(jìn)劑1～2份；所述改性石墨烯為硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體修飾的氧化石墨烯；所述硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體為端氨基咪唑類不飽和離子液體和環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)后得到。本發(fā)明中將硅烷偶聯(lián)劑接枝離子液體修飾的氧化石墨烯作為原料加入全氟醚橡膠密封件的制備過程中，在保證全氟醚橡膠密封件穩(wěn)定硬度和拉伸強(qiáng)度情況下，具有良好耐介質(zhì)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：吳小波,劉喬良,張德兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽永正密封件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19