本發(fā)明涉及橡膠制品，尤其涉及一種抗撕裂高彈氟硅橡膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、氟硅橡膠，又稱γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷，是一種經(jīng)過側(cè)鏈改性的有機硅彈性體。通常用氟硅橡膠做成的制品，除了具有一般硅橡膠的特性外，還具備優(yōu)良的耐油特性，包括燃油、機油、化學試劑和溶劑。因此，氟硅橡膠很好的彌補了普通硅橡膠耐油能力不足的特性，堪稱有機硅彈性體中的“油斗士”。由于氟硅橡膠優(yōu)異的耐油特性和其有機硅彈性體的耐熱能力，這種材料特別適合于一些需要耐高溫和耐燃油的應用，如密封件、膠管、膠墊、薄膜和浸漬制品等。在汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、石油化學工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應用。

2、但是，氟硅橡膠硫化膠的強度低，熱撕裂強度更低，會使氟硅橡膠在成型后的脫模過程中產(chǎn)生損壞，限制了其加工成型和使用，因此需要對氟硅橡膠進行補強。

3、中國專利文獻cn?106349714a公開了一種電纜用抗撕裂硅橡膠材料，通過氟硅橡膠與脂肪族芳香族共聚酯材料配合，添加了聚丙烯、六偏磷酸鈉、馬來酸酐、過氧化二異丙苯、磷酸三鈣、丁腈橡膠、松焦油、羥甲基纖維素鈉、納米氧化鋅、甲基三丁酮肟基硅烷、氧化鋁纖維、乙烯基三乙氧基硅烷和水，將各組分加入到真空捏合機或密煉機中混合均勻，然后通過開煉機將合成橡膠成型，最后將成型橡膠加入裝有硫化劑的模具內(nèi)進行硫化。該專利中使用的原材料除氟硅橡膠外還添加了大量的聚酯材料，這樣會導致材料的耐溶劑性下降，削弱氟硅膠的優(yōu)勢。

4、中國專利文獻cn105199106?a公開了一種加成型液體氟硅橡膠的制備方法，以純度大于99.5％的d3f、vid4和mm為原料，按一定比例混合均勻，制得乙烯基氟硅油；以乙烯基氟硅油為基膠，加入補強劑、交聯(lián)劑、催化劑，再經(jīng)過捏合、研磨、壓片等工藝，制備出液體氟硅橡膠。與其它相同工藝、相同配方下的液體硅橡膠相比，fsr在絕緣性能、疏水性能、耐高溫等性能方面都優(yōu)于lsr。本方法生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品具有良好的熱撕裂性能、便于脫模，可實現(xiàn)模壓、擠出、注壓等多種加工方式，可實現(xiàn)材料的自動化生產(chǎn)。此方法制備的氟硅橡膠材料，為液體流動狀，雖然可以實現(xiàn)多種加工方式，但是受分子量等方面的制約，其應用會受到限制。

5、中國專利文獻cn?104672910a公開了一種耐老化瓷復合絕緣子用氟硅橡膠，所述氟硅橡膠由以下重量份數(shù)的物質(zhì)制成：氟橡膠生膠30-40份，硅橡膠混煉膠50-70份，氫氧化鋁粉23-41份，氣相法白炭黑5-15份，雙二五硫化劑0.4-1份，聚四氟乙烯粉0.4-4份，防老耐熱添加劑5-9份，結(jié)構(gòu)控制劑2-5份，增塑劑3-6份，著色劑6-8份。本發(fā)明還公開了所述的耐老化瓷復合絕緣子用氟硅橡膠在制備絕緣子傘裙方面的應用。制成的絕緣子傘裙抗撕裂強度與常規(guī)傘裙相比提高167％；在人工光老化處理后，由這種配方制成的氟硅橡膠的拉伸強度幾乎不變，而相對于硅橡膠，拉伸強度減少了25％。該專利為氟橡膠生膠和硅橡膠配合使用得到氟硅橡膠材料，因為在結(jié)構(gòu)上的差異，兩種橡膠在相容性上存在一定的差異，從而容易導致制品在結(jié)構(gòu)和性能上的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)中提到的問題，本發(fā)明提供一種抗撕裂高彈氟硅橡膠及其制備方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種抗撕裂高彈氟硅橡膠，包括以下重量份的原材料：改性氟硅橡膠料60-70份、填充劑20-30份、白炭黑10-20份、界面改性劑5-10份、硫化劑3-8份、防老劑0.8-1.5份、促進劑1-5份。

4、優(yōu)選地，所述改性氟硅橡膠料的制備方法包括以下步驟：

5、s1.將氟橡膠和硅橡膠按1.1：1.2-1.5加入到密煉機中進行共混，并控制溫度75-110℃，轉(zhuǎn)速為20-40rpm/min之間，保證兩種橡膠充分混合；

6、s2.在混合過程中逐步加入補強劑、增塑劑和馬來酸酐改性劑，并確保其在橡膠基體中均勻分散；

7、s3.將混煉后的橡膠料取出，放入模具中進行預成型，預成型的目的是使材料具有初步形狀，便于后續(xù)硫化成型；

8、s4.將預成型的橡膠料置于硫化機中進行高溫高壓硫化，硫化條件為160-180℃，時間為15-35分鐘；

9、在硫化過程中，橡膠分子鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，從而使材料獲得優(yōu)良的彈性和力學性能。

10、s5.將硫化后的橡膠料進行洗滌、干燥、研磨，即得改性氟硅橡膠料。

11、s1中所述硅橡膠為苯基硅橡膠，是在乙烯基硅橡膠的分子鏈中引入二苯基硅氧烷鏈節(jié)或甲基苯基硅氧烷鏈節(jié)制成，通過引入大體積的苯基來破壞二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，降低聚合物的結(jié)晶溫度和玻璃化溫度。

12、優(yōu)選地，所述補強劑為炭黑n330和納米二氧化硅的混合物，所述炭黑n330和納米二氧化硅的質(zhì)量比為1.8-2.5:1.1。

13、優(yōu)選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和/或?qū)Ρ蕉姿岫?2-乙基己)酯。

14、優(yōu)選地，所述補強劑、增塑劑和馬來酸酐改性劑的質(zhì)量比為(1.5-2):(1.2-1.5):1.1。

15、優(yōu)選地，所述填充劑為氨基化多壁碳納米管、納米級勃姆石粉末、氧化石墨烯按照質(zhì)量比為1.3:(1.5-2):(2-2.5)進行復配而成。

16、所述氨基化多壁碳納米管外徑：8-15nm，長度：30-50μm；

17、所述納米級勃姆石粉末平均粒徑為10-20nm；

18、所述氧化石墨烯平均粒徑為100-200nm。

19、優(yōu)選地，所述界面改性劑為γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物中至少一種。

20、優(yōu)選地，所述硫化劑為zimag29/43、硫化劑dcp、硫化劑雙酚af中的至少一種。

21、優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑rd、防老劑md中的至少一種；

22、所述促進劑為促進劑dm、促進劑d、促進劑ts中的至少一種。

23、一種抗撕裂高彈氟硅橡膠的制備方法，還包括以下步驟：

24、s1.按照所述重量份的原材料，將改性氟硅橡膠料、填充劑和界面改性劑投入捏煉機，在50-55℃，以35-50rpm/min的轉(zhuǎn)速攪拌10-15min，得預混料；

25、s2.將預混料投入至密煉機混煉，并加入白炭黑，溫度控制70-80℃，混煉10-15分鐘，再加入防老劑混煉至均勻后密煉機排料，得混煉膠料；

26、s3.將混煉膠料投入開煉機，并加入硫化劑和促進劑，溫度控制120-145℃，混合均勻，即得抗撕裂高彈氟硅橡膠。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

28、1、本發(fā)明通過對氟硅橡膠進行改性，能夠得到高性能彈性體材料，在改性氟硅橡膠料的制備過程中，炭黑n330和納米二氧化硅的混合物既可對主體材料進行補強，又可使硫化后的橡膠材料具有良好的彈性和較低的動倍率；炭黑n330與納米二氧化硅混合使用時，可以形成互補的增強體系，炭黑提供高耐磨性，而納米二氧化硅可以改善橡膠的柔韌性和耐熱性，增強材料的整體力學性能。

29、2、本發(fā)明在改性氟硅橡膠料的制備過程中，通過添加質(zhì)量比為(1.5-2):(1.2-1.5):1.1的補強劑、增塑劑和馬來酸酐改性劑，能夠顯著改善橡膠的力學性能、加工性能和耐化學性能；其中增塑劑能夠降低氟硅橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使其在低溫環(huán)境下仍然保持良好的彈性和柔韌性，且能夠降低橡膠的黏度，改善其加工性能，使其在共混和成型過程中更易操作；而馬來酸酐是一種極性較強的化學物質(zhì)，可以與橡膠分子鏈上的活性基團，如氟橡膠中的氟原子或硅橡膠中的硅氧鍵發(fā)生反應，形成化學鍵，從而增強氟橡膠和硅橡膠之間的相容性。

30、3、本發(fā)明在制備過程中，通過添加質(zhì)量比為1.3:(1.5-2):(2-2.5)的氨基化多壁碳納米管、納米級勃姆石粉末、氧化石墨烯復配而成的填充劑，能夠有效提升橡膠的回彈性；其中氨基化多壁碳納米管、納米級勃姆石粉末、氧化石墨烯均具有超細納米級粒徑，粒子越細對橡膠增強效果越好，三者具有協(xié)同增效的作用，且其在橡膠中具有良好的分散效果，可有效降低橡膠動態(tài)運動下的滯后性，提高橡膠的回彈性，降低動倍率，具有較高的社會使用價值和應用前景。