一种耐磨导热氟橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨导热氟橡胶及其制备方法，属于橡胶配合以及橡胶的硫化技术领域。该橡胶包括以下原料：预混胶、硅酸钙和石墨，以重量份数计，所述各原料的添加量为：100份预混胶、5～35份硅酸钙和2～35份石墨。具体制备方法为：先将所述预混胶进行第一次密炼，再加入所述硅酸钙和石墨进行第二次密炼，然后将胶料经薄通、落盘、打三角包以及打卷后出片，接着再进行返炼，胶料出片，最后进行硫化及模压，即可得到所述耐磨导热氟橡胶。本发明专利技术制备的氟橡胶既具有优良的耐磨能力，又具有较高的氟橡胶导热能力，大大提高了橡胶的使用寿命。大大提高了橡胶的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨导热氟橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶配合以及橡胶的硫化
，具体涉及一种耐磨导热氟橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]氟橡胶(FKM)是指主链或者侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。在50年代后期，美国Thiokol公司开发了一种低温性能好，耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶，自此氟橡胶开始正式进入工业化的实际应用。随着技术的不断进步，又相继开发出了各种新型氟橡胶。由于氟橡胶存在着诸多的优异性，例如：具有优异的耐热性能、耐氧化性能、耐油性能、耐腐蚀性能以及耐药品性能等，使其在各行各业都得到了广泛的应用，如在：航空航天领域、导弹、火箭等尖端领域，化学化工领域、石油开采领域、汽车或船舶领域等各个工业领域。从市场上来看，目前氟橡胶最普遍的应用为机动车行业,由于它的耐高温、耐油以及优越的耐介质性能，使其在O型圈和油封中的应用极其广泛。但是，在现有的油封产品中，氟橡胶的使用寿命问题是非常严峻的，其寿命的长短，在一定程度上取决于橡胶的耐磨性能，而且油封产品在高速旋转的过程中会产生大量的热，因此橡胶的导热性能好坏，也在一定程度上影响着使用寿命。但现在市面上的油封橡胶中，更多的是考虑如何使橡胶的耐磨性能变得更好，而忽略了橡胶本身的导热能力。
[0003]因此，如何研究一种既具有良好的耐磨性能又具有较高的导热性能的氟橡胶迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种耐磨导热氟橡胶及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种耐磨导热氟橡胶，包括以下原料：预混胶、硅酸钙和石墨。
[0007]有益效果：本专利技术选用硅酸钙作为原料，该物质具有半补强性，将其作为填料加入到制备过程中，不仅能够提高产品的拉伸强度、撕裂强度以及耐磨性能，还能够增强其硬度；石墨在制备过程中主要起减磨作用，并且还起到了一定的导热效果。
[0008]进一步地，以重量份数计，所述各原料的添加量为：100份预混胶、5～35份硅酸钙和2～35份石墨。
[0009]进一步地，所述预混胶包括二元氟橡胶预混胶；所述二元氟橡胶预混胶在ML1+10，121℃条件下的门尼粘度为40～50，二元氟橡胶为两种含氟聚合物的聚合，所述两种含氟聚合物为偏氟乙烯和六氟丙烯。
[0010]有益效果：本专利技术选择二元氟橡胶作为预混胶，是因为二元氟橡胶相较三元氟橡胶成本相差接近一倍，而氟橡胶配方中，生胶(预混胶)占比非常大，因此二元氟橡胶可以明显降低生产成本。而且选用门尼粘度在40～50范围内，可以进一步提高氟橡胶的工艺性能；
若门尼粘度太低，胶料的流动性太强，进而导致产品出现留痕或者气泡等现象；若门尼粘度太高，胶料的流动性则会变差，容易出现产品缺胶等现象。
[0011]进一步地，所述石墨包括以下重量份数的原料：石墨F
‑
11～15份和碳纳米管6221～20份；所述碳纳米管622的直径为1.2～2.0nm，长度为5μm。
[0012]更进一步地，所述石墨包括以下重量份数的原料：石墨F
‑
15～8份和碳纳米管6223～6份。
[0013]有益效果：在市面上最常用的或用量最大的石墨为：F
‑
1或AO，在性能方面F
‑
1的减磨性能较AO更为优越，使用小量石墨F
‑
1即可达到较优，而过量反而会变差，而AO的减磨效果较差，往往需要添加大量份数才能达到较好的减磨性能，而AO的量加多，则会影响橡胶的其他性能。
[0014]碳纳米管622是管状的纳米级石墨晶体材料，在众多石墨材料中，其导热性能优异，并且随着份数的增加，导热性能呈线性的变好。但是，若添加量过多则会导致产品的其他性能变差。
[0015]本专利技术还提供一种耐磨导热氟橡胶的制备方法，包括以下步骤：
[0016]先将所述预混胶进行第一次密炼，然后再加入所述硅酸钙和石墨进行第二次密炼，之后将第二次密炼所得胶料经薄通、落盘、打三角包以及打卷后出片，接着再进行返炼，胶料出片，最后进行加压硫化，即可得到所述耐磨导热氟橡胶。
[0017]进一步地，所述第一次密炼的时间为40～120s，温度为50～65℃；所述第二次密炼的时间为120～240s，密炼至温度为90～120℃。
[0018]有益效果：预混胶在常温下门尼粘度为40～50之间时，若将其密炼升温至一定温度，门尼粘度将会下降，使其在密炼机里具有更好的流动性，这样更方面后续第二次密炼时加入的物料的混合熔融，使后续加入的物料能得到更好的均匀分散。而且如果直接将预混胶、配合剂、填料同时加入，则密炼出来的混炼胶分散性差，会出现结块等现象，导致胶料的稳定性差，性能差等弊端。
[0019]进一步地，所述返炼之前需先停放24h及以上时间。由于胶料在密炼出来，经过开炼后还具有较高的温度，胶料门尼粘度低，里面的成分还处于分散游走的过程中。此时需要将胶料停放静置，待胶料自然冷却分散完成，从而得到较均匀的混炼胶；所述返炼为重复所述薄通、落盘、打三角包以及打卷，其薄通、落盘、打三角包以及打卷的条件和次数和第一次相同。
[0020]进一步地，所述薄通为0辊距薄通，时间为60～120s；所述落盘的次数为5～10次；所述打三角包的次数为5～10次；所述打卷的次数为5次。
[0021]进一步地，所述胶料出片的厚度为2～5mm。
[0022]进一步地，所述加压硫化的硫化温度为150～190℃，时间为200～800s，压力为10～15MPa，优选为10MPa，加压硫化完成后还需要在230℃下烘烤24h，该过程为第二次硫化过程，在模压成型后需要进行第二次硫化才能得到硫化完全的氟橡胶。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术通过选用合适的原料并且控制其原料使用量，进而找到氟橡胶的耐磨性能和导热性能间的平衡点，使其既具有优良的耐磨能力，又具有较高的橡胶导热能力，并且还具有较好的物理性能，大大地提高了橡胶的寿命。而且本专利技术的制备方法简单，成本较低，
可以广泛地应用于油封产品中。
具体实施方式
[0025]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。
[0026]另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0027]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨导热氟橡胶，其特征在于，包括以下原料：预混胶、硅酸钙和石墨；以重量份数计，所述各原料的添加量为：100份预混胶、5～35份硅酸钙和2～35份石墨。2.根据权利要求1所述的一种耐磨导热氟橡胶，其特征在于，所述预混胶包括二元氟橡胶预混胶；所述二元氟橡胶预混胶在ML1+10,121℃条件下的门尼粘度为40～50。3.根据权利要求1所述的一种耐磨导热氟橡胶，其特征在于，所述石墨包括以下重量份数的原料：石墨F
‑
11～15份和碳纳米管6221～20份；所述碳纳米管622的直径为1.2～2.0nm，长度为5μm。4.一种如权利要求1～3任一项所述的耐磨导热氟橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将所述预混胶进行第一次密炼，再加入所述硅酸钙和石墨进行第二次密炼，然后将第二次密炼所得胶料经薄通、落盘、打三角包以及打卷后出片，接着再进行返炼，胶料出片，最后进行加压硫化，即可得到所述耐磨导热氟橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世恒，
申请(专利权)人：广东鑫辉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：