乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷氟膠增容劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及氟/氟硅橡膠共混改性技術(shù)，特別涉及氟/氟硅橡膠增容技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐臭氧性、耐油性、耐化學(xué)腐蝕性和耐氣透性?？蓮V泛應(yīng)用于航空航天、陸軍裝備、民用汽車制造等行業(yè)。但由于氟橡膠分子鏈中含有氟原子，其分子鏈剛性大，使氟橡膠存在耐低溫性能差，嚴(yán)重制約了氟橡膠材料的使用范圍。
[0003]氟硅橡膠主鏈為-S1-0-，分子鏈柔性好、主鏈鍵能高，具有優(yōu)異的耐高低溫性能，側(cè)鏈為甲基和三氟丙基，具有良好的耐介質(zhì)性能，其耐介質(zhì)性能僅次于氟橡膠、丁腈橡膠等材料。
[0004]采用氟橡膠與氟硅橡膠共混，可明顯改善氟橡膠的耐低溫性能。由于氟橡膠屬于炭鏈高分子，氟硅橡膠是硅氧主鏈高分子，兩相之間不具備熱力學(xué)相容性，彼此間的相容性較差，微觀層面上難以形成分子級共混，共混后相界面粘接作用力較小，共混物力學(xué)性能不聞。
[0005]采用合適的增容劑，能改善氟橡膠和氟硅橡膠的相容性，改善分散效果和加快分散速度，提高氟橡膠/氟硅橡膠共混物的力學(xué)性能。
[0006]CN 102936319公開了一種氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑及其制備方法，該專利是在氟橡膠分子鏈上反應(yīng)接枝馬來酸酐，用于改善氟橡膠與丙烯酸酯橡膠共混相容性。具體是將氟橡膠生膠、馬來酸酐、引發(fā)劑等加入到密煉機(jī)中，在120?160°C，轉(zhuǎn)速50?100r/min的條件下，反應(yīng)10?30min，得到氟橡膠接枝馬來酸酐增容劑。該增容劑主要用于氟橡膠/丙烯酸酯共混膠，能與極性丙烯酸酯橡膠中的羰基/羧基等極性基團(tuán)發(fā)生強(qiáng)力的相互作用，同時還能與丙烯酸酯橡膠的極性基團(tuán)(氨基、羥基)以及環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)，實現(xiàn)反應(yīng)性增容的效果。
[0007]未見有關(guān)氟橡膠/氟硅橡膠共混膠用氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種氟橡膠與氟硅橡膠用增容劑及其制備方法。
[0009]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，在氟橡膠(FR)主鏈上引入乙烯基封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷(FMQ)，利用其與氟橡膠和氟硅橡膠均能夠良好相容的特點，達(dá)到改善氟橡膠/氟硅橡膠共混膠相容性的目的，同時未反應(yīng)的乙烯基在硫化過程中能夠與氟硅橡膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，實現(xiàn)反應(yīng)性增容的目的。
[0010]本發(fā)明涉及的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，材料質(zhì)量組成至少包括:氟橡膠100份
乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷3?15份引發(fā)劑0.5?2份
促進(jìn)劑0.2?1.5份
其中，所述氟橡膠為含烯烴類橡膠、氟醚類橡膠中的一種或多種的復(fù)合體系；所述的乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷的分子量為2000?20000 ;所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、2，4- 二氯過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷中的一種或幾種；所述的促進(jìn)劑為三烯丙基異氰脲酸酯或三烯丙基氰脲酸酯。
[0011]本發(fā)明涉及的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，為乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷接枝氟橡膠，原材料質(zhì)量組成至少包括:
氟橡膠100份
乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷5?15份
引發(fā)劑0.5?1.5份促進(jìn)劑0.2?I份。
[0012]本發(fā)明涉及的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑(FR-g-FMQ)，采用高溫力化學(xué)接枝方法制備，在哈克流變儀或密煉機(jī)中I1?170°C、轉(zhuǎn)速30?100r/min的條件下，反應(yīng)10?35min，得到本發(fā)明涉及的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑。
[0013]本發(fā)明涉及的氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，與氟橡膠和氟硅橡膠的相容性好、增容能力強(qiáng)，能顯著提高共混膠的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率等力學(xué)性能，增容效果明顯。適用于氟橡膠與氟硅橡膠共混增容。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例，以未添加增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠(拉伸強(qiáng)度為7.1MPa，伸長率為205%，邵爾A硬度為63度)為對比，對本發(fā)明涉及的技術(shù)方案與增容效果進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不作為對
【發(fā)明內(nèi)容】
的限制。
[0015]實施例中不做特別說明的均為質(zhì)量份。
[0016]實施例一
將氟橡膠FE2602生膠100份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷(分子量2000) 3份，過氧化苯甲酰0.5份，三烯丙基異氰脲酸酯0.2份加入到密煉機(jī)中混煉均勻，在溫度溫110°C、轉(zhuǎn)速30r/min的條件下,反應(yīng)1min,得到氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基娃氧烷。
[0017]加入3份該實施例增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠共混膠的拉伸強(qiáng)度為7.5MPa，伸長率為240%，邵爾A硬度為64度。
[0018]實施例二
將氟橡膠FE2462生膠100份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷(分子量6000) 5份，2，4-二氯過氧化苯甲酰I份，三烯丙基異氰脲酸酯0.5份加入到哈克流變儀中混煉均勻，在溫度溫130°C、轉(zhuǎn)速50r/min的條件下,反應(yīng)30min,得到氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基娃氧燒。
[0019]加入5份該實施例增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠共混膠的拉伸強(qiáng)度為7.7MPa，伸長率為255%，邵爾A硬度為64度。
[0020]實施例三
將氟醚橡膠PL855生膠100份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷(分子量20000) 10份，過氧化二異丙苯2份，三烯丙基氰脲酸酯I份加入到哈克流變儀中混煉均勻，在溫度溫140°C、轉(zhuǎn)速80r/min的條件下,反應(yīng)20min,得到氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基娃氧烷。
[0021]加入8份該實施例增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠共混膠的拉伸強(qiáng)度為8.2MPa，伸長率為245%，邵爾A硬度為65度。
[0022]
實施例四
將氟橡膠FE2602生膠80份、氟橡膠FE2462生膠20份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷(分子量5000)15份，2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷0.8份，三烯丙基氰脲酸酯1.5份加入到哈克流變儀中混煉均勻，在溫度溫170°C、轉(zhuǎn)速100r/min的條件下，反應(yīng)15min，得到氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷。
[0023]加入10份該實施例增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠共混膠的拉伸強(qiáng)度為7.7MPa，伸長率為260%，邵爾A硬度為66度。
[0024]
實施例五
將氟橡膠FE2462生膠80份、氟醚橡膠PL855生膠20份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷(分子量5000)8份，2，4- 二氯過氧化苯甲酰I份，過氧化苯甲酰0.5份，三烯丙基氰脲酸酯2份加入到哈克流變儀中混煉均勻，在溫度溫120°C、轉(zhuǎn)速70r/min的條件下，反應(yīng)35min，得到氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷。
[0025]加入8份該實施例增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠共混膠的拉伸強(qiáng)度為9.1MPa,伸長率為310%，邵爾A硬度為65度。
[0026]
實施例六
將氟醚橡膠Viton GLT生膠80、氟醚橡膠PL855生膠20份，羥基氟硅油5份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷(分子量15000) 12份，2，4- 二氯過氧化苯甲酰0.7份，過氧化二異丙苯I份，三烯丙基氰脲酸酯0.8份加入到哈克流變儀中混煉均勻，在溫度溫160°C、轉(zhuǎn)速90r/min的條件下,反應(yīng)25min,得到氟橡膠接枝乙烯基封端聚甲基三氟丙基娃氧燒。
[0027]加入8份該實施例增容劑的氟橡膠/氟硅橡膠共混膠的拉伸強(qiáng)度為8.3MPa，伸長率為270%，邵爾A硬度為66度。
【主權(quán)項】
1.一種氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，材料質(zhì)量組成至少包括: 氟橡膠100份 乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷3?15份引發(fā)劑0.5?2份 促進(jìn)劑0.2?1.5份； 其中，所述氟橡膠為含烯烴類橡膠、氟醚類橡膠中的一種或多種的復(fù)合體系；所述的乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷的分子量為2000?20000 ;所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、2，4- 二氯過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷中的一種或幾種；所述的促進(jìn)劑為三烯丙基異氰脲酸酯或三烯丙基氰脲酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，原材料質(zhì)量組成至少包括:氟橡膠100份 乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷5?15份 引發(fā)劑0.5?1.5份促進(jìn)劑0.2?I份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的任意一種氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑的制備方法，采用高溫力化學(xué)接枝方法制備，在哈克流變儀或密煉機(jī)中110?170°C、轉(zhuǎn)速30?100r/min的條件下,反應(yīng)10?35min,得到本發(fā)明涉及的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑。
【專利摘要】本發(fā)明屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域。通過在氟橡膠主鏈上引入乙烯基封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷，利用其與氟橡膠和氟硅橡膠均能夠良好相容的特點，實現(xiàn)改善氟橡膠與氟硅橡膠共混相容性的目的，同時未反應(yīng)的乙烯基與氟硅橡膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，實現(xiàn)反應(yīng)性增容。本發(fā)明涉及的氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，材料質(zhì)量組成至少包括：氟橡膠100份，乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷3～15份，引發(fā)劑0.5～2份，促進(jìn)劑0.2～1.5份；采用高溫力化學(xué)接枝方法制備該氟橡膠-乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷增容劑，與氟橡膠和氟硅橡膠有良好的相容性，增容效果明顯且穩(wěn)定。
【IPC分類】C08G81-02, C08L27-12, C08L83-08, C08L87-00
【公開號】CN104530719
【申請?zhí)枴緾N201410831578
【發(fā)明人】杜明欣, 杜華太, 張志剛, 張春梅, 崔俞, 宮志欣, 鄒德廣, 龐明磊, 張斌
【申請人】中國兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月29日