专利名称：一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种氟橡胶预混胶及其制备方法，更具体的说，涉及的是一种明显改善抗热撕裂性能、同时具有高分散性能的氟橡胶预混胶及其制备方法。
背景技术：
在橡胶工业中，氟橡胶具有其他橡胶无可比拟的优异性能，如耐高温、耐油、耐各种强酸强碱及化学品的腐蚀，抗臭氧及各种氧化剂，抗辐射等特性。氟橡胶已广泛应用于军工航天、石油化工、机械制造、建筑工程、仪器仪表及汽车制造等领域。氟橡胶的特殊性能是由于其分子中含有氟原子的结构特性所决定的，但正是由于这种结构特点，也给氟橡胶在性能上带来不足，比如说抗热撕裂性能和分散性能差的缺点，为此人们对氟橡胶的改进作了各种研究。中国专利200510106401. 6公开了一种具有改善撕裂强度的氟橡胶及其制备方法，其组份包含氟橡胶预混胶；以及位于所述氟橡胶预混胶中的碳纤维，其用量为5-10 重量份/100重量份氟橡胶预混胶，在氟橡胶预混胶中加入特定的碳纤维，可以显著地提高氟橡胶的撕裂强度，得到具有改善撕裂强度性能的氟橡胶，但是碳纤维在混炼过程中不易充分混合均勻，分散性较差，影响制品的外观，出现不光滑的现象，降低制品合格率。
发明内容
本发明的目的在于在于解决上述现在技术的中氟橡胶预混胶的抗热撕裂性能和分散性能差的缺点，提供了一种具有改善抗热撕裂性能和高分散性能的氟橡胶预混胶及其制备方法，本发明通过对氟橡胶预混胶配方的改进，提高其抗热撕裂性能，有效的提高氟橡胶制品的合格率；同时还有效的改善了氟橡胶预混胶的分散性，使通过氟橡胶预混胶制得的氟橡胶混炼胶具有更好的稳定性，使其更加广泛地适用于各行业。本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的
一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶及其制备方法，其特征在于由如下重量份的原料组成
L2母炼胶50-100份、硫酸钡1-5份、PFPE衍生物0. 1-1. 5份、脂肪醇0. 1-1. 5份、改性白炭黑5-15份；
所述L2母炼胶由双酚硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为1-3:0. 2-1:50-100 进行配制；
上述氟橡胶生胶，选自氟橡胶沈或者氟橡胶M6，或者是它们的混合物； 其中，更进一步的方案为
(1)相同门尼粘度的相同牌号氟橡胶；
(2)不同门尼粘度的不同牌号氟橡胶；
(3)相同门尼粘度的不同牌号氟橡胶；
(4)不同门尼粘度的相同牌号氟橡胶；上述四种方案的氟橡胶的门尼粘度为15-170，所以再更进一步的方案为
(1)在门尼粘度为15-170的氟橡胶沈或者氟橡胶M6中任意选择一种门尼粘度的氟橡胶；
(2)在门尼粘度为15-170的氟橡胶沈中任意选择两种不同门尼粘度的氟橡胶按照任意重量比例进行混合；
(3)在门尼粘度为15-170的氟橡胶246中任意选择两种不同门尼粘度的氟橡胶按照任意重量比例进行混合；
(4)在门尼粘度为15-170的氟橡胶沈和氟橡胶M6中任意各选择一种门尼粘度的氟橡胶按照任意重量比例进行混合；
所述的PFPE衍生物为PFPE即全氟聚醚端基以18胺基封端的聚合物； 所述脂肪醇为醇类混合物，商品名为PAT@-777，包括15%的C18-0H、15%的C2(1-0H、70%的 C22-OH ；
所述改性白炭黑母胶为碱性白炭黑与氟橡胶生按照质量比1 :1混合后，使用开炼机通过薄通方式制备得到；
所述L2母炼胶的制备工艺如下
A、先将双酚AF、硫化促进剂BPP按照上述比例在不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融温度为150-300°C，熔融时间为4-6小时，熔融后出料放置在不锈钢接料盘中，在常温条件下自然冷却，得到固体块状物料；
B、将步骤A得到的固体块状物料用高效粉碎机进行粉碎，制得粒度为1-5μ m的粉末原
料；
C、将步骤B得到的粉末原料与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合，混合时间为5-15 分钟，温度控制不高于110°C，制得L2母炼胶。所述具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶的制备方法按照如下工艺步骤进行
A、将L2母炼胶放入密炼机中进行塑炼5-15分钟，塑炼温度控制不高于110°C；
B、按照所述的重量份数向密炼机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑，继续塑炼10-25分钟，确保充分混合，胶料的温度不超过130°C，得到胶料；
C、将步骤B得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡胶预混胶。本发明与现有技术相比，具有以下突出技术效果
1、本发明配方中L2母炼胶将双酚AF、硫化促进剂与氟橡胶生胶进行充分混合，可有效的提高氟橡胶混炼胶的分散性。2、本发明各配方用量和制备工艺相互作用，构成一个完整的技术方案，特别是通过本发明，使硫化剂双酚AF与硫化促进剂BPP具有高分散性，有利于氟混炼胶的制备，在配方中添加了 1-5份的硫酸钡0. 1-1. 5份的PFPE衍生物、0. 1-1. 5份的脂肪醇，且还加入了 5-15份的改性白炭黑，极大的提高了氟橡胶的抗热撕裂性能，有利于制品加工，提高成品率。3、通过本发明各配方成分和工艺所制得的氟橡胶预混胶，相比现有的氟橡胶预混胶分散性差和抗热撕裂性能差的缺点，具有良好的分散性和优良的抗热撕裂性能。
4、由于氟橡胶预混胶具有分散性和易脱模性，所以将其作为制备氟混炼胶的原材料时，最后得到的氟混炼胶也具备了良好的抗热撕裂和高分散性的优点。
具体实施例方式实施例1
一种改性的氟橡胶预混胶，由如下重量份的原料组成
L2母炼胶80份、硫酸钡1份、PFPE衍生物0. 1份、脂肪醇0. 1份、改性白炭黑母胶5
份；
所述L2母炼胶由双酚AF 硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为1:0. 5:50进行配制，其中氟橡胶生胶为氟橡胶26，门尼粘度为15; 所述L2母炼胶的制备工艺如下
A、先将上述比例的双酚AF、硫化促进剂BPP在不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融温度为 150°C，时间为4小时，熔融后出料放置在不锈钢接料盘中，在常温条件下自然冷却，得到固体块状原料；
B、将步骤A得到的固体物料用高效粉碎机进行粉碎，制得粒度为2μ m的粉末原料；
C、将步骤B得到的粉末原料与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合15分钟，温度控制在90°C，制得L2母炼胶。所述氟橡胶预混胶的制备方法按照如下工艺步骤进行
A、取所述重量份的L2母炼胶，放入密炼机中进行塑炼5分钟，塑炼温度为90°C；
B、按照所述的重量份数向密炼机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母胶，继续塑炼20分钟，确保充分混合，胶料温度为90°C，得到胶料；
C、将步骤B得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡胶预混胶。实施例2
一种改性的氟橡胶预混胶，由如下重量份的原料组成
L2母炼胶60份、硫酸钡5份、PFPE衍生物、1. 5份、脂肪醇1. 5份、改性白炭黑母胶10
份；
所述L2母炼胶由双酚AF 硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为2 0. 6 50进行配制，其中氟橡胶生胶为氟橡胶M6，门尼粘度为30 ； 所述L2母炼胶的配制工艺为
A、先将上述重量份的双酚AF、硫化促进剂BPP在不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融温度为180°C，熔融时间为5小时，熔融后出料放置在不锈钢接料盘中，在常温条件下自然冷却， 得到固体块状原料；
B、将步骤A得到的固体物料用高效粉碎机进行粉碎，制得粒度为3μ m的粉末原料；
C、将步骤B得到的粉末原料与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合9分钟，温度控制在85°C，制得L2母炼胶。所述氟橡胶预混胶的制备方法按照如下工艺步骤进行
A、取所述重量份的L2母炼胶，放入密炼机中进行塑炼5分钟，塑炼温度为85°C；
B、按照所述的重量份数向密炼机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母胶，继续塑炼20分钟，确保充分混合，胶料温度为95°C ；
C、将步骤B得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡胶预混胶。实施例3
一种改性的氟橡胶预混胶，由如下重量份的原料组成
L2母炼胶80份、硫酸钡3份、PFPE衍生物1份、脂肪醇1份、改性白炭黑母胶15份； 所述L2母炼胶由双酚AF 硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为2:1:50进行配制，其中氟橡胶生胶为氟橡胶M6，门尼粘度为20的氟橡胶246为85份，门尼粘度为15的氟橡胶246为15份；
所述L2母炼胶的配制工艺为
A、先将双酚AF、硫化促进剂BPP按照上述比例在不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融温度为220°C，熔融时间为5小时，熔融后出料放置在不锈钢接料盘中，在常温条件下自然冷却， 得到固体块状物料；
B、将步骤A得到的固体物料用高效粉碎机进行粉碎，制得粒度为4μ m的粉末原料；
C、将步骤B得到的粉末原料与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合7分钟，温度控制在85°C，制得L2母炼胶。所述氟橡胶预混胶的制备方法按照如下工艺步骤进行
A、取所述重量份的L2母炼胶，放入密炼机中进行塑炼10分钟，塑炼温度为85°C；
B、、按照所述的重量份数向密炼机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母胶，继续塑炼15分钟，确保充分混合，胶料温度为90°C ；
C、将步骤B得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡胶预混胶。实施例4
一种改性的氟橡胶预混胶，由如下重量份的原料组成
L2母炼胶100份、PFPE衍生物1. 5份、脂肪醇1份、改性白炭黑母胶10份。所述L2母炼胶由双酚AF 硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为2 0. 8 50进行配制，其中氟橡胶生胶为85份的门尼粘度为20氟橡胶沈与15份的门尼粘度为30氟橡胶M6的混合；
所述L2母炼胶的配制工艺为
A、先将上述质量比的双酚AF、硫化促进剂BPP在不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融温度为180°C，熔融时间为4小时，熔融后出料放置在不锈钢接料盘中，在常温条件下自然冷却， 得到固体块状物料；
B、将步骤A得到的固体块状物料用高效粉碎机进行粉碎，制得粒度为2μ m的白色粉末原料；
C、将步骤B得到的粉末原料与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合10分钟，温度控制在80°C，制得L2母炼胶。所述氟橡胶预混胶的制备方法按照如下工艺步骤进行
A、取所述重量份的L2母炼胶，放入密炼机中进行塑炼5分钟，塑炼温度为90°C ； B、按照所述的重量份数向密炼机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母胶，继续塑炼15分钟，确保充分混合，胶料温度为80°C ；
C、将步骤B得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后出片，得到氟橡胶预混胶。实施例5
一种改性的氟橡胶预混胶，由如下重量份的原料组成
L2母炼胶90份、硫酸钡3份、PFPE衍生物1. 5份、脂肪醇1份、改性白炭黑母胶8份； 所述L2母炼胶由双酚AF 硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为3:1:50进行配制，其中氟橡胶生胶为80份的门尼粘度为30氟橡胶沈与20份的门尼粘度为100氟橡胶 246的混合；
所述L2母炼胶的配制工艺为
A、先将上述比例的双酚AF、硫化促进剂BPP在不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融温度为 240°C，熔融时间为6小时，熔融后出料放置在不锈钢接料盘中，在常温条件下自然冷却，得到固体块状原料；
B、将步骤A得到的固体物料用高效粉碎机进行粉碎，制得粒度为3μ m的粉末原料；
C、将步骤B得到的粉末原料与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合10分钟，温度控制在85°C，制得L2母炼胶。所述氟橡胶预混胶的制备方法按照如下工艺步骤进行
A、取所述重量份的L2母炼胶，放入密炼机中进行塑炼15分钟；
B、按照所述的重量份数向密炼机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑母胶，继续塑炼15分钟，确保充分混合，胶料温度为110°C，得到胶料；
C、将步骤B得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡胶预混胶。将本发明实施例1-5的预混胶以及一般预混胶用以上方法制成混炼胶，比较其性
权利要求
1.一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶，其特征在于由如下重量份的原料组成L2母炼胶50-100份、硫酸钡1-5份、PFPE衍生物0. 1-1. 5份、脂肪醇0. 1-1. 5份、改性白炭黑5-15份;所述L2母炼胶由双酚硫化促进剂BPP 氟橡胶生胶按照质量比为1-3:0. 2-1:50-100 进行配制；所述的PFPE衍生物为PFPE即全氟聚醚端基以18胺基封端的聚合物； 所述脂肪醇为醇类混合物，商品名为PAT@-777包括15%的C18-0H、15%的C2(1-0H、70%的 C22-OH ；所述改性白炭黑母胶为碱性白炭黑与氟橡胶生按照质量比1 :1混合后，使用开炼机通过薄通方式制备得到。
2.根据权利要求1所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶，其特征在于 所述的氟橡胶生胶为在门尼粘度为15-170的氟橡胶沈中选取一种门尼粘度的氟橡胶26 ；或者为其中任意两种不同门尼粘度的氟橡胶26按照任意重量比例混合组成。
3.根据权利要求1所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶，其特征在于 所述的氟橡胶生胶为在门尼粘度为15-170的氟橡胶M6中选取一种门尼粘度的氟橡胶 246 ；或者为其中任意两种不同门尼粘度的氟橡胶246按照任意重量比例混合组成。
4.根据权利要求1所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶，其特征在于 所述的氟橡胶生胶为在门尼粘度为15-170的氟橡胶沈中任意选一种门尼粘度的氟橡胶26，同时在门尼粘度为15-170的氟橡胶M6中任意选一种门尼粘度的氟橡胶M6，将两种氟橡胶按照任意重量比例混合制得。
5.根据权利要求1所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶的制备方法，其特征在于按照如下工艺步骤进行A、先将双酚AF、硫化促进剂BPP按照所述的重量份数比例在带有搅拌的不锈钢熔融罐中进行熔融，熔融完成后出料至不锈钢接料盘，放置在常温条件下自然冷却，所得物料为无色或偏黄色透明的块状固体；B、将步骤A得到的物质用粉碎机进行粉碎，制得粒度为1-5μ m的白色粉末；C、将步骤B得到的物质与氟橡胶生胶使用密炼机进行充分混合，制得L2母炼胶；D、将L2母炼胶一次性加入密闭式炼胶机中进行塑炼；E、按照所述的重量份数比例向密闭式炼胶机内依次加入硫酸钡、PFPE衍生物、改性白炭黑母胶，继续塑炼，得到胶料；F、将步骤E得到的胶料用开炼机进行塑炼，薄通3次至充分混合后，出片，得到氟橡胶预混胶。
6.据权利要求5所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶的制备方法，其特征在于在所述的制备工艺的步骤A中，所述熔融的温度为150-300°C，熔融时间为4-6小时。
7.据权利要求5所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶的制备方法，其特征在于在所述的制备工艺的步骤C中，所述混合的时间为5-15分钟，混合时的温度控制不高于IlO0Co
8.据权利要求5所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶的制备方法，其特征在于在步骤D中所述的塑炼的时间为5-15分钟，塑炼温度控制不高于110°C。
9.据权利要求5所述的一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶的制备方法，其特征在于在步骤E中所述的塑炼的时间为10-25分钟，塑炼控制胶料温度不高于130°C。
10.根据权利要求1-4之一所述的改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶在制备改善抗热撕裂性能的氟橡胶混炼胶中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种具有改善抗热撕裂性能的氟橡胶预混胶及其制备方法，包括如下组份L2母炼胶50-100份、硫酸钡1-5份、PFPE衍生物0.1-1.5份、脂肪醇0.1-1.5份、改性白炭黑5-15份；其制备方法包括如下步骤A、制备L2母炼胶；B、按次序加入硫酸钡、PFPE衍生物、脂肪醇、改性白炭黑，塑炼、薄通至充分混合后，出片；通过本发明所得到的改性的氟橡胶预混炼胶，抗热撕裂性能好，有效的提高氟橡胶制品的合格率，同时还具有良好的分散性，使通过氟橡胶预混胶制得的氟橡胶预混炼胶具有更好的稳定性，使其更加广泛地适用于各行业。
文档编号C08L27/12GK102260398SQ201110195678
公开日2011年11月30日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者刘皓, 周家发, 张 林 申请人:成都晨光博达橡塑有限公司