一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法，通过预聚物和D4在催化剂作用下开环聚合生成羟基封端聚氧硅烷，再与二苯基甲烷二异氰酸酯发生反应，二苯基甲烷二异氰酸酯的

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及氟硅橡胶制备
，具体涉及一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机硅材料的优点是具有优异的耐高低温、耐臭氧、耐老化、生理惰性等性能，缺点是耐燃油、耐溶剂型较差；有机氟材料的优点是具备优异的耐溶剂和耐油性，缺点则为耐低温性较差。而氟硅橡胶产品则同时具有有机硅材料和有机氟材料的优点，且又克服了彼此的缺陷，在多个领域被广泛的应用。
[0003]我国是全球橡胶输送带最大的生产国家，输送带是用于短距离运输物料的方便快捷产品，随着我国经济的发展和工业水平的提高，耐磨输送带运输的物料越来越多，使用环境越来越复杂，这就导致了输送带使用寿命降低，增加运输成本，严重时使运输失效的问题。产生这种状况主要是因为输送带上覆盖胶的耐磨性很低，在运输过程中容易因为磨损产生裂纹等现象进而使输送带失效。所以耐磨输送带的优劣取决于覆盖胶耐磨性能的高低。
[0004]中国专利技术专利CN2022109819395公开了一种耐磨橡胶组合物的制备方法。该橡胶组合物制作步骤为：制备耐磨剂、制备耐磨增强剂、填料改性、混炼、硫化。各种原料之间相互配合，无需采用少量多次的添加方式。制得的橡胶组合物其拉伸强度为29.0
‑
30.2MPa，邵尔硬度为66
‑
67A，断裂伸长率为363
‑
374％，100％定伸应力为4.8
‑
5.2MPa，磨耗量为182.3
‑
191.6mm3。
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技术实现思路

[0005]为了克服上述的技术问题，本专利技术提供一种高耐磨氟硅橡胶及其制备方法。
[0006]本专利技术要解决的技术问题：
[0007]未经处理的橡胶性能薄弱，整体性能不理想，使用寿命短，并且在较为苛刻环境下，橡胶制品的拉伸强度、断裂伸长率、耐磨性能下降严重，无法保持应有的性能，存在巨大安全隐患。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，具体包括如下步骤：
[0010]称取100
‑
130份氟硅生胶和40
‑
60份改性硅灰石，在温度130
‑
150℃，转速220
‑
300r/min条件下，将氟硅生胶和改性硅灰石混炼3
‑
5h后，出料，注模，冷却，得到高耐磨氟硅橡胶。
[0011]进一步，所述的氟硅生胶由如下步骤制成：
[0012]步骤A1:在温度60
‑
80℃，转速180
‑
240r/min，压强
‑
0.1MPa，通入高纯氮气条件下，将催化剂加入到D
3F
中，在温度80
‑
110℃，压强
‑
0.05MPa条件下，反应1.5h，在温度110
‑
120℃条件下，加入蒸馏水，反应2h，在温度160
‑
170℃，转速150
‑
220r/min条件下，反应1h，保持温
度，压强
‑
0.1MPa条件下，除去产物体系中的环体小分子副产物，得到预聚物；
[0013]步骤A2:在温度100
‑
115℃条件下，将预聚物和D4加入到蒸馏水中，反应2h，在温度150
‑
160℃，转速150
‑
220r/min条件下反应1h，在160
‑
170℃，压强
‑
0.1MPa条件下，除去环体小分子副产物，得到中间体1；
[0014]步骤A3:在温度70
‑
90℃，转速280
‑
360r/min条件下，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入到中间体1中，反应2
‑
3h，生成中间体2；在温度80
‑
100℃，转速300
‑
360r/min条件下，再加入4，4
’‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)反应1
‑
2h，得到中间体3，二苯基甲烷二异氰酸酯的
‑
CNO基团和中间体1的端羟基发生反应，生成氨基甲酸酯，并发生聚合，生成高分子聚合物，4，4
’‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)的氨基和中间体2的
‑
CNO基团反应生成脲基，再加入1，4丁二醇扩链剂，生成聚氟硅氧烷
‑
聚氨酯脲嵌段共聚物。
[0015]进一步，步骤A1中所述的D
3F
和催化剂的质量比为100：1。
[0016]进一步，步骤A2所述的预聚物和D4的摩尔比为1：1，催化剂的质量为预聚物和D4质量和的1％。
[0017]进一步，步骤A3所述的二苯基甲烷二异氰酸酯、中间体1和4，4
’‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)的摩尔比为50:45:20。
[0018]进一步，步骤A1所述的催化剂由如下步骤制成：
[0019]步骤B1：在温度50
‑
70℃，转速150
‑
220r/min，真空通入氮气条件下，将D
3F
脱水1h，在温度70
‑
80℃，压强
‑
0.05MPa条件下，将四甲基氢氧化铵五水合物加入到D
3F
中，反应1
‑
2h，然后在压强
‑
0.1MPa条件下，除去低沸物，得到催化剂。
[0020]进一步，步骤B1中所述的D
3F
和四甲基氢氧化铵五水合物质量比为100：2。
[0021]进一步，所述的改性硅灰石由以下步骤制成：
[0022]步骤C1：在温度20
‑
25℃，转速300
‑
400r/min条件下，将硅灰石倒入蒸馏水中，搅拌30
‑
50min至均匀分散的悬浮液，在温度70
‑
90℃，pH为7条件下，将硫酸铝溶液、硅酸钠溶液和硫酸镁溶液以1mL/min分别滴入到悬浮液中，滴完后，在温度70
‑
90℃，转速180
‑
220r/min条件下反应30
‑
50min，然后过滤浆液、洗涤，在温度100
‑
110℃条件下烘干24
‑
36h后打散，得到预处理硅灰石；
[0023]步骤C2：在温度80
‑
90℃，转速150
‑
220r/min条件下，将kh550加入到无水乙醇中，搅拌20min，然后将预处理硅灰石加入进反应体系中，反应30
‑
50min，得到改性硅灰石。硅烷偶联剂kh550一端的烷氧基水解形成硅醇，与硅灰石表面上的羟基反应形成氢键并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：称取100
‑
130份氟硅生胶和40
‑
60份改性硅灰石,在温度130
‑
150℃，转速220
‑
300r/min条件下，将氟硅生胶和改性硅灰石混炼3
‑
5h后出料，注模，冷却，得到高耐磨氟硅橡胶。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述的氟硅生胶由如下步骤制成：步骤A1:通入高纯氮气，将催化剂加入到D
3F
中，反应1.5h，再加入蒸馏水，反应2h，升温再反应1h，然后除去产物体系中的环体小分子副产物，得到预聚物；步骤A2:将预聚物和D4加入到蒸馏水中，反应2h，再升温反应1h，最后除去环体小分子副产物，得到中间体1；步骤A3:将二苯基甲烷二异氰酸酯加入到中间体1中，生成中间体2，再加入4，4
’‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)，得到中间体3。3.根据权利要求2所述的一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，其特征在于：步骤A1中所述的D
3F
和催化剂的质量比为100：1。4.根据权利要求2所述的一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的预聚物和D4的摩尔比为1：1。5.根据权利要求2所述的一种高耐磨氟硅橡胶的制备方法，其特征在于：步骤A3所述的二苯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧杰，
申请(专利权)人：江西阿璐达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：