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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料,具体是一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶及其制备方法。
技术介绍
1、氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体,其具有优异的抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性能,目前已被广泛应用于汽车、机械、航空、航天、化工等领域。但其高温耐磨性较差,压缩永久变形较大,因此需要专利技术一种耐高温、导热性能良好、耐压缩永久变形的橡胶。本专利技术能明显的提升氟橡胶的耐高温、导热、耐形变等特性,很好的改善了其性能短板,增强了氟橡胶的使用品质,使其具有很好的推广价值。
2、专利cn101875750a公开了一种低压缩永久变形氟橡胶混炼胶及其制备方法,将二元氟橡胶、三元氟橡胶、活性氧化镁、超细氢氧化钙、苄基三苯基氯化磷、补强剂、无机填料、脱模剂、硫化剂、增塑剂混合加入到开炼机中混炼,辊温控制在45℃~50℃,辊距0.5mm~2mm。经过230℃*24h硫化后,制得氟橡胶混炼胶。所制得的氟橡胶具有优异的压缩永久变形,但是橡胶混炼时制作过程过于复杂,两种橡胶进行混合成本较高,不适用于普遍应用。
3、专利cn102229748a公开了一种有机化累托石改性硅氟橡胶密封件及其制备方法,该特种橡胶密封件具有优良的低温机械性能、优异的抗压缩永久变形性能、机械强度高、耐油、可以抵抗环境侵蚀,不起皮。但是该橡胶制备困难,工艺十分复杂,同时采用硅氟橡胶合成成本过高,不易生产。
4、专利cn108017746a公开了一种低压缩永久变形的过氧化物硫化氟橡胶及其制备方法,通过间歇乳液法制备过氧化物硫
5、专利cn106496397a公开了一种耐极低温含氟弹性体及其组合物,对填料进行表面改性,使其与耐极低温含氟弹性体的相容性增加,以提高其交联密度,所得的橡胶具有耐低温性能、压缩永久变形低的特点,但是其拉伸强度并没有得到很好的提升。
6、专利cn1079336422a公开了一种具有导热耐磨性能的氟橡胶组合物,将氟橡胶与聚氨酯生胶一起在密炼机中塑炼3分钟,投入其他填料,密炼80℃~120℃,然后在开炼机中薄通,出片,停放24h,硫化制得复合组合物,该橡胶物理机械性能良好,耐磨性能大幅度提升,导热系数高,具有良好的导热耐磨性能,但压缩永久变形高。
7、专利cn110818825a公开了一种可用过氧化物硫化的含氟弹性体及其制备方法,该氟橡胶具有优异的流动性能,可采取挤出、注射成型工艺进行加工,硫化后产品具有高强度、低压缩永久变形、优异的耐热空气老化等性能。但是其加工过程十分复杂,经济效益不高。
8、综上所述,现有的技术虽然使得氟橡胶复合材料部分性能已经得到了提升,但是无法将导热耐高温、低压缩变形和优异的力学性能集于一身。氟橡胶主要应用于密封等军工产业,对其要求极高。因此,本申请人期望研发一种导热耐高温、低压缩永久变形和力学性能优异的高性能氟橡胶纳米复合材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶及其制备方法,本专利技术所采取的技术方案如下:
2、第一方面,提供一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶,由以下组分原料制备而成,以质量份数计:
3、三元氟橡胶 90-100质量份;
4、三烯丙基异氰脲酸酯 1-3质量份;
5、硫化剂 1-2质量份;
6、分散剂 1-2质量份;
7、内脱模剂 1-2质量份;
8、吸酸剂 1-3质量份;
9、纳米助剂 5-10质量份;
10、sio2@tio2核壳结构纳米球 10-30质量份。
11、第二方面,提供上述的导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其中,所述sio2@tio2核壳结构纳米球的制备方法为:
12、将磷酸溶液加入硅酸钠溶液并搅拌均匀,调整该溶液的ph值为1-2;然后在上述混合溶液中加入二氧化钛,搅拌,然后加入氢氧化钠溶液调整ph值为中性,静置使溶液凝固成凝胶状,并冻干,最终得到具有核壳结构的二氧化钛粉末,即sio2@tio2核壳结构纳米球。
13、进一步的,上述的导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法包括以下步骤:
14、s1、按配方用量称取三元氟橡胶、三烯丙基异氰脲酸酯、硫化剂、分散剂、内脱模剂、吸酸剂、纳米助剂、sio2@tio2核壳结构纳米球,在开炼机中开炼,开炼机温度40-50℃,混炼均匀,制得混炼胶;
15、s2、将s1所制得的混炼胶在硫化机中进行一段硫化,硫化温度150-200℃;
16、s3、将s2所制得的产物放至烘箱二段硫化,硫化温度200-250℃。
17、具体的,在s1中,所述混炼的条件包括:温度为40-50℃,开炼机转速为20-30rpm;在s2中,所述一段硫化的条件为150-200℃,进行5~15min ;在s3中,所述二段硫化的条件为200-250℃,进行8~24h 。
18、本专利技术的有益效果如下:
19、1、本专利技术所制备的较佳的氟橡胶材料的导热系数、拉伸强度、电导率和压缩永久变形率分别为0.2209 w/(m•k)、14.47mpa、7.02e-13 s/cm、22.08%,较未添加填料的氟橡胶增加了29.8%、143.6%、2600%和40%;
20、2、本专利技术所制备的氟橡胶材料的耐温性能可达到422℃。
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1.一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶,其特征在于:由以下组分原料制备而成,以质量份数计:
2.如权利要求1所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于,所述SiO2@TiO2核壳结构纳米球的制备方法为:
3.根据权利要求2所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于:在S1中,所述混炼的条件包括:温度为40-50℃,开炼机转速为20-30rpm。
5.根据权利要求3所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于:在S2中,所述一段硫化的条件为150-200℃,进行5~15min 。
6.根据权利要求3所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于:在S3中,所述二段硫化的条件为200-250℃,进行8~24h 。
【技术特征摘要】
1.一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶,其特征在于:由以下组分原料制备而成,以质量份数计:
2.如权利要求1所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于,所述sio2@tio2核壳结构纳米球的制备方法为:
3.根据权利要求2所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种导热耐高温且耐形变的氟橡胶的制备方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王舜,白祝康,朱勇,朱可,金辉乐,李俊,
申请(专利权)人:温州大学新材料与产业技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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