一种耐等离子体密封材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于氟橡胶复合材料领域。一种耐等离子体密封材料，包括以下按重量份数计算的组分：氟橡胶90

【技术实现步骤摘要】
一种耐等离子体密封材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于氟橡胶复合材料领域，具体涉及一种耐等离子体密封材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]氟橡胶具有优异的耐热、耐油及耐腐蚀性能等，被广泛用于汽车、石油和天然气、半导体及制药/食品加工行业的密封件和垫圈，由氟橡胶制得的密封材料，其长期耐用性和可靠性是至关重要的。
[0003]氟橡胶具有较差的摩擦磨损性能，通过掺入填充材料可以改善氟橡胶密封材料的机械性能，但将添加了填充料的密封材料应用于半导体制造装置的等离子体蚀刻装置，作为半导体加工设备中的腔室密封件时，在严格的等离子体环境下密封材料被等离子体蚀刻会产生填充料和其他颗粒逸出，在腔室内飞散，导致腔室污染。而在半导体加工和等离子体方面应用中，对环境的纯净度和清洁度有严格的要求，颗粒飞散易产生半导体的制品不良的问题。
[0004]在等离子体的刻蚀下，密封材料的颗粒逸出也容易导致表面裂纹或整体断裂，同时在动态密封环境中，密封件由于机械磨损可能会产生碎屑，造成密封件表面开裂，导致密封性能的下降，密封材料的使用寿命缩短，增加了设备运行风险和维护成本，对生产环境造成不可预料的污染，产生巨大损失。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种耐等离子体密封材料及其制备方法，本专利技术的密封材料具有优异的耐等离子体性、耐裂缝性、摩擦磨损性能，在等离子体工作条件下可以保持良好的机械强度、压缩永久变形性能，具有较长的密封使用寿命、较好的稳定性，保证密封材料的长期耐用性和可靠性；颗粒的产生量和飞散程度偏低，达到生产环境的纯净度和清洁度要求。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种耐等离子体密封材料，包括以下按重量份数计算的组分：
[0008]氟橡胶90
‑
110份、硫化剂0.5
‑
1.5份、交联助剂3
‑
4份、氧化钇13
‑
17份、聚四氟乙烯微粉8
‑
12份、防老剂0.2
‑
0.8份、加工助剂0.2
‑
0.8份。
[0009]优选地，一种耐等离子体密封材料，包括以下按重量份数计算的组分：
[0010]氟橡胶100份、硫化剂1份、交联助剂3.5份、氧化钇15份、聚四氟乙烯微粉10份、防老剂0.5份、加工助剂0.5份。
[0011]进一步的，所述氟橡胶为三元氟橡胶；优选地，所述氟橡胶选用意大利索尔维公司产品P959。所述氟橡胶粘度中等，含氟量≥70％，具有良好的耐温、耐化学性和较高的机械强度。
[0012]进一步的，所述硫化剂为硫化剂双二五，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯；优
选地，所述硫化剂选用天津阿克苏诺贝尔过氧化物有限公司产品Trigonox101；所述交联助剂选用莱茵化学(青岛)有限公司TAIC/S。选用硫化剂的用量过少，将导致氟橡胶密封材料的硬度、强度不足；硫化剂的用量过多，氟橡胶的拉伸强度、扯断伸长率和压缩永久变形随着交联键能和交联密度的增加而减小。加入交联助剂可以提高材料的物理性能和耐热性能。
[0013]优选地，所述氧化钇选用淄博稀研纳米材料有限公司的Y2O3；所述聚四氟乙烯选用索尔维有限公司的聚四氟乙烯微粉F5AR。
[0014]进一步的，所述防老剂为2,4,6
‑
三叔丁基苯酚。
[0015]优选地，所述加工助剂选用德国STRUKTOL公司HT
‑
290。选用加工助剂可以改善氟橡胶流动性，易于脱模；加工助剂具有的良好的润滑性可提高挤出速率并改善外观。
[0016]所述的耐等离子体密封材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]S1.生胶预热：将氟橡胶加入开炼机，调辊距2
‑
3mm厚，生胶过辊3次，包前辊左右开两刀，调辊距1
‑
2mm，打3个三角包；
[0018]S2.吃粉：调辊距2
‑
3mm厚，生胶包前辊，通过调整挡板间距或辊距，在两辊间隙上方形成堆积胶，将其余组分混合均匀，缓慢倒入辊筒堆积胶的胶料中，吃粉完毕后，左右开刀各两次，打3个三角包；
[0019]S3.薄通：调辊距0
‑
1mm厚，打5个三角包；调辊距2
‑
3mm厚，出片；
[0020]S4.停放：停放时间16
‑
24h；
[0021]S5.返炼：调辊距3
‑
4mm厚，过辊3次，包前辊左、右开刀各两次；调辊距0
‑
1mm厚，打5个三角包，出片；
[0022]S6.一段硫化：硫化机温度165
±
5℃，压力10Mpa，时间600s；排气2
‑
3次，做出厚度2mm的试片；
[0023]S7.二段硫化：制片后放入烘箱，烘烤温度230℃，烘烤时间4h；
[0024]S8.二次停放：将胶片停放8h即可。
[0025]本专利技术具有如下有益效果：
[0026]高温和O2氧化会加速氟橡胶的热降解、老化，降低材料的拉升强度及延伸率，加入聚四氟乙烯可以有效减缓有效减缓了氟橡胶的热老化。选用聚四氟乙烯微粉可以增加材料的稳定性，可以有效减少颗粒产生，保持氟橡胶的高弹性，对抗裂性有提高，能够显著增加氟橡胶的工作可靠性及服役寿命，并显著降低氟橡胶使用过程中的寿命成本。本专利技术在聚四氟乙烯、氧化钇、防老剂三种材料的配合下，有效减少了密封材料的重量损失率，提高其耐裂性、摩擦磨损性能，同时制得的密封材料具有优异的耐等离子体性、在等离子体工作条件下可以保持良好的机械强度、压缩永久变形性能，具有较长的密封使用寿命、较好的稳定性，保证密封材料的长期耐用性和可靠性；颗粒的产生量和飞散程度偏低，达到生产环境的纯净度和清洁度要求。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明，实施例仅是本专利技术的优选实施方式，不是对本专利技术的限定。
[0028]下述实施例1
‑
3中氟橡胶选用意大利索尔维公司产品P959；硫化剂选用天津阿克
苏诺贝尔过氧化物有限公司产品Trigonox101；交联助剂选用莱茵化学(青岛)有限公司TAIC/S；氧化钇选用淄博稀研纳米材料有限公司的Y2O3；聚四氟乙烯选用索尔维有限公司的聚四氟乙烯微粉F5AR；防老剂选用2,4,6
‑
三叔丁基苯酚；加工助剂选用德国STRUKTOL公司HT
‑
290。
[0029]下表为实施例1
‑
3提供一种耐等离子体密封材料的具体实施用量(单位：份)
[0030][0031][0032]相对于实施例1，对比例1
‑
5调整组分氧化钇的具体实施用量，下表为对比例1
‑
7各组分的具体实施用量(单位：份)
[0033]组分牌号对比例1对比例2对比例3对比例4对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐等离子体密封材料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：氟橡胶90
‑
110份、硫化剂0.5
‑
1.5份、交联助剂3
‑
4份、氧化钇13
‑
17份、聚四氟乙烯微粉8
‑
12份、防老剂0.2
‑
0.8份、加工助剂0.2
‑
0.8份。2.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：氟橡胶100份、硫化剂1份、交联助剂3.5份、氧化钇15份、聚四氟乙烯微粉10份、防老剂0.5份、加工助剂0.5份。3.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，所述氟橡胶为三元氟橡胶。4.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，所述氟橡胶选用意大利索尔维公司产品P959。5.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，所述硫化剂为硫化剂双二五。6.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。7.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，所述氧化钇选用淄博稀研纳米材料有限公司的Y2O3；所述聚四氟乙烯选用索尔维有限公司的聚四氟乙烯微粉F5AR。8.根据权利要求1所述的耐等离子体密封材料，其特征在于，所述防老剂为2,4,6
‑
三叔丁基苯酚。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：周吉顺，
申请(专利权)人：惠州市中茂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：