本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，具體涉及一種綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體，氟原子的引入，賦予橡膠優(yōu)異的耐熱性、抗氧化性、耐油性、耐腐蝕性和耐大氣老化性，在航天、航空、汽車、石油和家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是國防尖端工業(yè)中無法替代的關(guān)鍵材料。

為了提高氟橡膠及制品的性能，國內(nèi)外對氟橡膠的改性和加工進(jìn)行了大量研究工作。目前，氟橡膠的改性主要有兩個方向：一是，通過主鏈改性，如氟醚橡膠、氟硅橡膠的開發(fā)，將醚鍵引入氟橡膠主鏈，增大了分子的柔性，使其低溫性能大大改善的同時保留了氟橡膠原有的特點(diǎn)，但由于開發(fā)生產(chǎn)成本過高，極大地限制了其推廣和應(yīng)用；二是，橡膠并用，將氟橡膠與一些通用橡膠、特種橡膠并用，以便獲得性能更加優(yōu)異，成本更低的材料。共混改性是一種較好的方法，但存在以下不足：(1)制出新型氟橡膠的性價比不高。氟醚橡膠、氟硅橡膠由于開發(fā)成本太高，使其價格甚至高于氟橡膠，只能運(yùn)用在條件比較苛刻的環(huán)境下，推廣和應(yīng)用受到制約；(2)氟橡膠之間的共混改性對氟橡膠性能的改性是受限制的。同類型橡膠決定了其在改善由橡膠自身結(jié)構(gòu)而引起性能缺陷上受到限制。而氟橡膠與氟醚橡膠的共混雖能很好的改善氟橡膠的低溫性能，但成本較高；(3)氟橡膠與其它橡膠的共混對氟橡膠的低溫性能改善。共混改性能夠改善氟橡膠的彈性，加工性能等單個性能的改善，但對改善氟橡膠低溫性能及綜合考慮多個缺陷方面研究甚少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過對氟橡膠的改性生產(chǎn)出一種價格低廉、其耐高溫性及耐磨損性得到改善的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物及其制備方法。

一種綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物，包括下述重量份的原料：氟橡膠60-100份、乙丙橡膠10-30份、碳黑30-50份、石墨0.4-0.6份、過氧化二異丙苯1-3份、三烯丙基異氰脲酸酯2-6份、硬脂酸1-3份。

進(jìn)一步地，所述綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物，包括下述重量份的原料：氟橡膠80份、乙丙橡膠20份、碳黑40份、石墨0.5份、過氧化二異丙苯2份、三烯丙基異氰脲酸酯4份、硬脂酸2份。

所述綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氟橡膠和乙丙橡膠進(jìn)行塑煉，得混合橡膠；塑煉是指橡膠加工的一個工序，降低生膠分子量和粘度以提高其可塑性，并獲得適當(dāng)?shù)牧鲃有?，以滿足混煉和成型進(jìn)一步加工的需要。塑煉過程是使橡膠大分子鏈斷裂，分子鏈由長變短而使分子量分布均勻化的過程；

(2)向混合橡膠中加入碳黑、石墨、過氧化二異丙苯、三烯丙基異氰脲酸酯和硬脂酸進(jìn)行混煉，得混煉膠；混煉是用煉膠機(jī)將生膠或塑煉生膠與配合劑煉成混煉膠的工藝，是橡膠加工最重要的生產(chǎn)工藝，混煉是指為了提高橡膠制品的物理機(jī)械性能，改善加工成型工藝，降低生產(chǎn)成本，需要在生膠或塑料膠中加入各種配合劑，如填充劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、促進(jìn)劑、硫化劑、防老劑、防焦劑等，這些配合劑有固體、液體等材料，將所加入的各種配合劑分散均勻，確保膠料的性質(zhì)一致；

(3)將混煉膠進(jìn)行硫化壓制得所述的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物。

進(jìn)一步地，步驟(1)中，將氟橡膠和乙丙橡膠在煉膠機(jī)中進(jìn)行塑料。

進(jìn)一步地，步驟(2)中，所述混煉在煉膠機(jī)中進(jìn)行。

進(jìn)一步地，步驟(3)中，所述硫化在平板硫化機(jī)中進(jìn)行。

進(jìn)一步地，所述硫化的溫度為：150-160℃，所述硫化的時間為25-35min，所述硫化的壓力為10-20MPa。

氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。氟原子的引入，賦予橡膠優(yōu)異的耐熱性、抗氧化性、耐油性、耐腐蝕性和耐大氣老化性。因氟橡膠對氣體的溶解度比較大，但擴(kuò)散速度卻比較小，所以氟橡膠總體表現(xiàn)出來的透氣性也小。

乙丙橡膠是以乙烯、丙烯為主要單體的合成橡膠。因其主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)穩(wěn)定的飽和烴組成，故其耐臭氧、耐熱、耐候、耐老化性能優(yōu)異，具有良好的耐化學(xué)品、電絕緣性能、沖擊彈性、低溫性能、低密度和高填充性及耐熱水性和耐水蒸氣性等，可廣泛用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護(hù)套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件、潤滑油改性等領(lǐng)域。

碳黑又名炭黑，是一種無定形碳，輕、松而極細(xì)的黑色粉末，表面積非常大，是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。在制作橡膠時作為補(bǔ)強(qiáng)劑使用。炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用在于它的表面活性能與橡膠相結(jié)合。橡膠能夠很好地吸附在炭黑表面，潤濕了炭黑，這種補(bǔ)強(qiáng)作用使橡膠強(qiáng)力增加，抵抗撕裂的能力增強(qiáng)。

石墨是元素碳的一種同素異形體，是最軟的礦物之一。在常溫下，石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、能耐酸、耐堿及耐有機(jī)溶劑腐蝕的性能。石墨在橡膠組合中常作為補(bǔ)強(qiáng)填料進(jìn)行添加，石墨能增加橡膠的耐高溫、耐腐蝕性能。

過氧化二異丙苯為優(yōu)良的有機(jī)過氧化物，可作為單體聚合的引發(fā)劑，高分子材料的硫化劑、交聯(lián)劑、固化劑、阻燃添加劑，作為硫化劑使用時可大大減少早期硫化，延長混煉膠的貯存時間，其硫化膠具有良好的動態(tài)性能，壓縮永久變形小，硬度稍低，強(qiáng)度適中，彈性和耐老化性能均較好。

三烯丙基異氰脲酸酯是多種熱塑塑料的交聯(lián)改性劑。作為交聯(lián)劑使用時可顯著提高制品的耐熱性、阻燃性、耐溶劑性、機(jī)械強(qiáng)度及電性能等。它比單獨(dú)采用過氧化物體系交聯(lián)，要顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量、且無異味。

硬脂酸即十八烷酸，由油脂水解生成。硬脂酸是天然膠、合成橡膠和膠乳中廣泛應(yīng)用的硫化活性劑，也可用作增塑劑和軟化劑。在生產(chǎn)合成橡膠過程中需加硬脂酸作乳化劑，在制造泡沫橡膠時，硬脂酸可作起泡劑，硬脂酸還可用作橡膠制品的脫模。具有提高膠料的耐熱性、耐老化性的作用。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所述的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物中含有的氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、抗氧化性、耐腐蝕性和耐大氣老化性，補(bǔ)強(qiáng)填料劑碳黑和石墨增加了橡膠制品的耐高溫、耐腐蝕和抗撕裂能力；硫化交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯能大大減少早期硫化，延長混煉膠的貯存時間，且能提高硫化膠的質(zhì)量；活化劑硬脂酸具有提高橡膠制品耐熱性、耐老化性的作用；本發(fā)明所述的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物的各原料有機(jī)地混合在一起使所述的氟橡膠組合物在硬度、拉斷強(qiáng)度、拉斷伸長率、耐磨性、耐高溫性及耐熱性上均得到一定的改善，使所述的氟橡膠組合物具有良好的成型工藝性能，且在高溫環(huán)境中能夠長時間的保持彈性、應(yīng)力而不發(fā)生蠕變、軟化及應(yīng)力松弛。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

一種綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物，包括下述重量份的原料：氟橡膠60kg、乙丙橡膠10kg、碳黑30kg、石墨0.4kg、過氧化二異丙苯1kg、三烯丙基異氰脲酸酯2kg、硬脂酸1kg。

所述綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氟橡膠和乙丙橡膠在煉膠機(jī)中進(jìn)行塑煉，以降低生膠分子量和粘度從而提高其可塑性及流動性，得到混合橡膠，進(jìn)行塑煉是使橡膠大分子鏈斷裂，使分子量分布更均勻化，以滿足混煉和成型的加工需求；

(2)向混合橡膠中加入補(bǔ)強(qiáng)填料劑碳黑和石墨，硫化交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯，活化劑硬脂酸用煉膠機(jī)進(jìn)行混煉，得混煉膠；碳黑和石墨的加入可以增加橡膠制品的耐高溫、耐腐蝕和抗撕裂能力；過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯作為硫化交聯(lián)劑加入可大大減少早期硫化，延長混煉膠的貯存時間，且能提高硫化膠的質(zhì)量；硬脂酸的加入具有提高橡膠制品耐熱性、耐老化性的作用；混煉使混合橡膠與加入的各種配合劑混合均勻，以確保膠料的性質(zhì)一致；

(3)將混煉膠在平板硫化機(jī)中進(jìn)行硫化壓制，平板硫化機(jī)的硫化溫度為150℃，硫化的壓力為10MPa，在此條件下硫化25min，得所述的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物。

實(shí)施例二

一種綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物，包括下述重量份的原料：氟橡膠80kg、乙丙橡膠20kg、碳黑40kg、石墨0.5kg、過氧化二異丙苯2kg、三烯丙基異氰脲酸酯4kg、硬脂酸2kg。

所述綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氟橡膠和乙丙橡膠在煉膠機(jī)中進(jìn)行塑煉，以降低生膠分子量和粘度從而提高其可塑性及流動性，得到混合橡膠，進(jìn)行塑煉是使橡膠大分子鏈斷裂，使分子量分布更均勻化，以滿足混煉和成型的加工需求；

(2)向混合橡膠中加入補(bǔ)強(qiáng)填料劑碳黑和石墨，硫化交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯，活化劑硬脂酸用煉膠機(jī)進(jìn)行混煉，得混煉膠；碳黑和石墨的加入可以增加橡膠制品的耐高溫、耐腐蝕和抗撕裂能力；過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯作為硫化交聯(lián)劑加入可大大減少早期硫化，延長混煉膠的貯存時間，且能提高硫化膠的質(zhì)量；硬脂酸的加入具有提高橡膠制品耐熱性、耐老化性的作用；混煉使混合橡膠與加入的各種配合劑混合均勻，以確保膠料的性質(zhì)一致；

(3)將混煉膠在平板硫化機(jī)中進(jìn)行硫化壓制，平板硫化機(jī)的硫化溫度為155℃，硫化的壓力為15MPa，在此條件下硫化30min，得所述的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物。

實(shí)施例三

一種綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物，包括下述重量份的原料：氟橡膠100kg、乙丙橡膠30kg、碳黑50kg、石墨0.6kg、過氧化二異丙苯3kg、三烯丙基異氰脲酸酯6kg、硬脂酸3kg。

所述綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氟橡膠和乙丙橡膠在煉膠機(jī)中進(jìn)行塑煉，以降低生膠分子量和粘度從而提高其可塑性及流動性，得到混合橡膠，進(jìn)行塑煉是使橡膠大分子鏈斷裂，使分子量分布更均勻化，以滿足混煉和成型的加工需求；

(2)向混合橡膠中加入補(bǔ)強(qiáng)填料劑碳黑和石墨，硫化交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯，活化劑硬脂酸用煉膠機(jī)進(jìn)行混煉，得混煉膠；碳黑和石墨的加入可以增加橡膠制品的耐高溫、耐腐蝕和抗撕裂能力；過氧化二異丙苯和三烯丙基異氰脲酸酯作為硫化交聯(lián)劑加入可大大減少早期硫化，延長混煉膠的貯存時間，且能提高硫化膠的質(zhì)量；硬脂酸的加入具有提高橡膠制品耐熱性、耐老化性的作用；混煉使混合橡膠與加入的各種配合劑混合均勻，以確保膠料的性質(zhì)一致；

(3)將混煉膠在平板硫化機(jī)中進(jìn)行硫化壓制，平板硫化機(jī)的硫化溫度為160℃，硫化的壓力為20MPa，在此條件下硫化35min，得所述的綜合性能優(yōu)異的耐高溫氟橡膠組合物。

本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其細(xì)節(jié)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。