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一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法

2021-01-31 23:43:13

一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法

  技术领域

  本发明涉及一种氟橡胶材料,具体涉及一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法。

  背景技术

  在橡胶工业中,氟橡胶具有其他橡胶无可比拟的优异性能,如耐高温、耐油、耐各种强酸强碱及化学品的腐蚀,抗臭氧及各种氧化剂,抗辐射等特性。氟橡胶已广泛应用于汽车行业中,其中一个重要的应用则是汽车燃油胶管,但随着汽车环境排放标准的日益苛刻,特别是汽车国Ⅵ排放标准的实施,氟橡胶胶管的燃油渗透率的要求也越来越苛刻,传统的氟橡胶胶管已经不能满足其要求,同时为了提高加工效率和降低成本,对挤出级氟橡胶的加工性能有了更高的要求,同时氟橡胶与其它橡胶复合挤出时的粘接强度也急需提高。

  中国专利201110195655.5公开了一种具有改善流动性能的氟橡胶预混炼胶及其制备方法,本发明公开了一种具有改善流动性能的氟橡胶预混炼胶及其制备方法,包括如下组份:L2母炼胶50-100份,硫酸钡1-5份,PFPE衍生物0.1-1.5份,氟化聚酰胺0.1-1.5份,脂肪醇0.1-1.5份,通过对氟橡胶胶料配料的改进,一定程度上提高了氟橡胶的流动性,但是针对氟橡胶挤出加工性,挤出膨胀,燃油渗透率以及与其它橡胶复合粘接性能未见说明。

  众所周知,商品氟橡胶有三种形式:氟橡胶生胶;氟橡胶预混胶;氟橡胶混炼胶。本发明提供种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法。

  本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:

  1、现有的氟橡胶材料制备的汽车燃油胶管具有燃油渗透率高的缺陷;

  2、现有的氟橡胶在挤出加工工艺中存在的挤出流动性能差、挤出膨胀率大、胶管内外壁光滑度和平整度差的缺陷;

  3、现有的氟橡胶与其它橡胶复合挤出时复合粘接性能差。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法,以解决现有技术中氟橡胶在挤出加工工艺中存在的挤出流动性能差、挤出膨胀率大、胶管内外壁光滑度和平整度差、燃油渗透率高、与其它橡胶复合粘接性能差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

  为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

  本发明提供的一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶,其制备包括下述重量份的原料:氟橡胶生胶100份;硫化剂1.2-2.5份;硫化促进剂0.2-1.0份;吸酸剂6-15份;补强剂5-40;填充剂10-45;挤出加工助剂1-6份;工艺加工助剂1-4份。

  进一步的,各原料的重量份分别为:氟橡胶生胶100份;硫化剂1.5-2.0份;硫化促进剂0.3-0.9份;吸酸剂6-15份;补强剂10-30;填充剂10-40;挤出加工助剂2-4份;工艺加工助剂1-3份。

  进一步的,各原料的重量份分别为:氟橡胶生胶100份;硫化剂1.8份;硫化促进剂0.6份;吸酸剂13份;补强剂20;填充剂25;挤出加工助剂2份;工艺加工助剂2份。

  进一步的,所述氟橡胶生胶为偏氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯三元共聚物;且,所述氟橡胶生胶的氟含量为67%-70.5%,门尼粘度ML121℃(1+10)为10-50,平均分子量(GPC测试)Mw%205万-60万,宽分子量分布或双峰分布(GPC测试)Mw/Mn≧2.0。

  进一步的,所述氟橡胶生胶的氟含量为69%-70.5%,门尼粘度ML121℃(1+10)为20-40,平均分子量(GPC测试)Mw15-50万,宽分子量分布或双峰分布(GPC测试)Mw/Mn≧5。氟含量低于69%的燃油渗透率高,门尼粘度低于20与分子量低于15万的挤出加工性能好但扯断强度低,门尼粘度高于40与分子量大于50万的挤出加工性能差但扯断强度高,窄分子量分布挤出加工性能差,宽分子量分布或双峰分布,且Mw/Mn≧5的挤出加工性能优异。

  进一步的,所述硫化剂为双酚AF和双酚AF盐中的任意一种或两种的混合物;硫化剂用量为重量份1.5-2.0份,低于1.5份的硫化剂用量会显著降低扯断强度,高于2.0份硫化剂用量会显著降低扯断伸长率。

  所述硫化促进剂为苄基三苯基氯化磷(BPP)、8-苄基-1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯氯化铵(DBU盐)、四丁基溴化铵和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)中的任意一种或任意几种的混合物;促进剂用量为0.3-0.9份,促进剂的用量与种类影响与其它橡胶复合粘接性能。

  进一步的,所述吸酸剂为氧化镁与氢氧化钙的混合物,所述氧化镁与氢氧化钙的重量份分别为3-9份与3-6份;其中,所述氧化镁为高活性氧化镁,其活性值为150-180。

  进一步的,所述补强剂为炭黑N550、炭黑N774、炭黑N660和炭黑N990中的任意一种或任意几种的混合物。

  进一步的,所述填充剂为硫酸钡、硅酸钙、碳酸钙、氧化锌和硅微粉中的任意一种或任意几种的混合物。

  进一步的,所述工艺加工助剂为:聚乙烯蜡、WS280、棕榈蜡和莱茵Aflux25中的任意一种或任意几种的混合物;

  所述挤出加工助剂为癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、液体氟橡胶和全氟聚醚中的任意一种或任意几种的混合物;挤出加工助剂的用量为2-4份,低于2份的挤出加工性能差,高于4份的扯断强度下降大;

  所述工艺加工助剂为聚乙烯蜡、WS280、棕榈蜡和莱茵Aflux25中的任意一种或任意几种的混合物。

  本发明提供的低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶的制备方法,包括下述步骤:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼2-4min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂和挤出加工助剂,然后充分混炼3-6min,混炼的温度不超过90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂和工艺加工助剂,然后充分混炼6-10min,混炼的温度不超过100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  基于上述技术方案,本发明实施例至少可以产生如下技术效果:

  (1)本发明提供的一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法,制备出的氟橡胶混炼胶,能改善氟橡胶材料的挤出性能和复合粘接性能,有利于氟橡胶胶管制品的加工,同时还有效的改善了氟橡胶胶管制品的燃油渗透率,满足环境排放标准,从而更加广泛应用于更加苛刻要求的胶管行业;

  (2)本发明提供的一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法,通过在原料中对氟橡胶生胶种类和氟含量的选择,实现低燃油渗透性能;通过对氟橡胶分子量分布、分子量大小、门尼粘度大小、工艺加工助剂、挤出加工助剂的选择结合,相互协同作用,可以明显改善氟橡胶的挤出加工性能;同时选择合适的硫化促进剂,可以实现显著改善与其它橡胶复合粘接性能;

  (3)本发明提供的一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法,通过各原料、原料用量及制备工艺相互结合,构成一个完整的技术方案,特别是通过本发明制备的挤出级氟橡胶混炼胶相比现有的氟橡胶,本发明的挤出级氟橡胶混炼胶保证了优异的物理机械性能的同时,明显改善了挤出工艺性能,降低了氟橡胶挤出膨胀率,有效的改善了燃油渗透率以及明显改善与其它橡胶的复合粘接性能。

  具体实施方式

  为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

  原料说明(下述实施例1-7以及对比例1-7中):

  氧化镁:采用的是高活性氧化镁,其活性值为150-180。

  测试标准:

  下述实施例1-7以及对比例1-7中物性测试采用的标准为:

  硬度测试:GB/T531.1-2008;

  强度与伸长率测试:GB/T528-2009。

  实施例1:

  制备氟橡胶混炼胶:

  取氟含量69%,宽分子量分布,Mw/Mn≧5,分子量Mw分别为10万、21万、32万、42万、59万,对应门尼粘度ML121℃(1+10)分别为16、25、30、40、49,五种不同门尼粘度的三元氟橡胶生胶各20kg;按下述表1中的氟橡胶混炼配方表(各原料按重量份计)配制好待用。按下列步骤依次制备氟橡胶混炼胶1,氟橡胶混炼胶2,氟橡胶混炼胶3,氟橡胶混炼胶4,氟橡胶混炼胶5:

  表1%20氟橡胶混炼胶配方表(实施例1和比较例1)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼3min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼5min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼7min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  将制备好的氟橡胶混炼胶1-5制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表2。

  将制备好的氟橡胶混炼胶1-5分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表2。

  比较例1:

  取氟含量69%,宽分子量分布,分子量Mw为32万,门尼粘度ML121℃(1+10)为30的三元氟橡胶生胶20kg,按上述表1比较例氟橡胶混炼胶1配制好,并且按照上述实施例1中氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶1;

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶1制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表2。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶1在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表2。

  表2物性表(实施例1和比较例1)

  

  实施例2:

  制备氟橡胶混炼胶:

  取氟含量70.5%,宽分子量分布,分子量Mw为29万,门尼粘度ML121℃(1+10)为32的三元氟橡胶生胶80kg,按下述表3中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶6-9配制好待用。取氟含量70.5%,分子量双峰分布,分子量Mw为39万,门尼粘度ML121℃(1+10)为34的三元氟橡胶生胶40kg,按下述表3中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶10-11配制好待用,按下列步骤依次制备氟橡胶混炼胶6,氟橡胶混炼胶7,氟橡胶混炼胶8,氟橡胶混炼胶9,氟橡胶混炼胶10,氟橡胶混炼胶11:

  表3氟橡胶混炼胶配方表(实施例2和比较例2)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼4min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼6min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼10min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  将制备好的氟橡胶混炼胶6-11制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表4。

  将制备好的氟橡胶混炼胶6-11分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表4。

  比较例2:

  取氟含量70.5%,窄分子量分布,分子量Mw为23万,门尼粘度ML121℃(1+10)为29的三元氟橡胶生胶20kg,按上述表3氟橡胶混炼胶配方表中的比较例氟橡胶混炼胶2配制好待用。按照上述实施例2中氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶2。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶2制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表4。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶2在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表4。

  表4物性表(实施例2和比较例2)

  

  实施例3:

  制备氟橡胶混炼胶:

  取氟含量69%,分子量双峰分布,分子量Mw为37万,门尼粘度ML121℃(1+10)为33的三元氟橡胶生胶100kg,按下述表5中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶12-16配制好待用。按下列步骤依次制备氟橡胶混炼胶12,氟橡胶混炼胶13,氟橡胶混炼胶14,氟橡胶混炼胶15,氟橡胶混炼胶16:

  表5氟橡胶混炼胶配方表(实施例3和比较例3)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼2min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼4min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼8min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶;

  将制备好的氟橡胶混炼胶12-16制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表6。

  将制备好的氟橡胶混炼胶12-16分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表6。

  比较例3:

  取氟含量69%,分子量双峰分布,分子量Mw为37万,门尼粘度ML121℃(1+10)为33的三元氟橡胶生胶20kg,按上述表5氟橡胶混炼胶配方表中的比较例氟橡胶混炼胶3配制好待用。按照上述实施例3中氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶3。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶3制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表6。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶3在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表6。

  表6物性表(实施例3和比较例3)

  

  实施例4

  制备氟橡胶混炼胶:

  取分子量双峰分布,氟含量分别为67%,68%,69%,70.5%,对应的门尼粘度ML121℃(1+10)分别为32,29,28,31的三元氟橡胶生胶各20kg,按下述表7中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶17-20配制好待用。按下列步骤依次制备氟橡胶混炼胶17,氟橡胶混炼胶18,氟橡胶混炼胶19,氟橡胶混炼胶20:

  表7氟橡胶混炼胶配方表(实施例4和比较例4)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼4min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼3min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼6min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  将制备好的氟橡胶混炼胶17-20制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表8。

  将制备好的氟橡胶混炼胶17-20分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表8。

  比较例4:

  取氟含量66%,分子量双峰分布,门尼粘度ML121℃(1+10)为30的二元氟橡胶生胶20kg,按上述表7氟橡胶混炼胶配方表中的比较例氟橡胶混炼胶4配制好待用。按照上述实施例4在氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶4。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶4制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表8。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶4在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表8。

  表8物性表(实施例4和比较例4)

  

  实施例5:

  制备氟橡胶混炼胶:

  取分子量双峰分布,氟含量为70%,门尼粘度ML121℃(1+10)分别为31的三元氟橡胶生胶100kg,按下述表9中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶21-24配制好待用。按下述制备方法依次制备氟橡胶混炼胶21,氟橡胶混炼胶22,氟橡胶混炼胶23,氟橡胶混炼胶24,氟橡胶混炼胶25:

  表9氟橡胶混炼胶配方表(实施例5和比较例5)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼3min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼4min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼10min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  将制备好的氟橡胶混炼胶21-24制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表10。

  将制备好的氟橡胶混炼胶21-24分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表10。

  比较例5:

  取氟含量70%,窄分子量分布,门尼粘度ML121℃(1+10)为27的三元氟橡胶生胶20kg,按上述表9氟橡胶混炼胶配方表中的比较例氟橡胶混炼胶5配制好待用。按照上述实施例5中氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶5。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶5制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表10。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶5在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表10。

  表10物性表(实施例5和比较例5)

  

  实施例6:

  制备氟橡胶混炼胶:

  取分子量双峰分布,氟含量为69%,门尼粘度ML121℃(1+10)分别为27的三元氟橡胶生胶100kg,按下述表11中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶26-30配制好待用。按下述制备方法依次制备氟橡胶混炼胶26,氟橡胶混炼胶27,氟橡胶混炼胶28,氟橡胶混炼胶29,氟橡胶混炼胶30:

  表11氟橡胶混炼胶配方表(实施例6和比较例6)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼3min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼5min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼9min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  将制备好的氟橡胶混炼胶26-30制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表12。

  将制备好的氟橡胶混炼胶26-30分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表12。

  比较例6:

  取氟含量69%,窄分子量分布,门尼粘度ML121℃(1+10)为25的三元氟橡胶生胶20kg,按上述表11氟橡胶混炼胶配方表中的比较例氟橡胶混炼胶6配制好待用。按照上述实施例6中氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶6。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶6制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表12。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶6在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表12。

  表12物性表(实施例6和比较例6)

  

  实施例7

  制备氟橡胶混炼胶:

  取分子量双峰分布,氟含量为69%,门尼粘度ML121℃(1+10)分别为32的三元氟橡胶生胶100kg,按下述表13中的氟橡胶混炼胶配方表(各原料按重量份计)的氟橡胶混炼胶31-35配制好待用。按下述制备方法依次制备氟橡胶混炼胶31,氟橡胶混炼胶32,氟橡胶混炼胶33,氟橡胶混炼胶34,氟橡胶混炼胶35:

  表13氟橡胶混炼胶配方表(实施例7和比较例7)

  

  制备方法:

  S1、按配比将生胶放入密炼机中进行塑炼4min,塑炼温度为70-80℃;

  S2、按配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂、挤出加工助剂,然后充分混炼6min,混炼的温度为80-90℃;

  S3按配比向密炼机依次加入吸酸剂、补强剂、填充剂、工艺加工助剂,然后充分混炼8min,混炼的温度为90-100℃,得到胶料;

  S4、将步骤S3得到的胶料用挤出过滤机出片,得到氟橡胶混炼胶。

  将制备好的氟橡胶混炼胶31-35制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表14。

  将制备好的氟橡胶混炼胶31-35分别在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表14。

  比较例7:

  取氟含量68%,窄分子量分布,门尼粘度ML121℃(1+10)为29的三元氟橡胶生胶20kg,按上述表13氟橡胶混炼胶配方表中的比较例氟橡胶混炼胶7配制好待用。按照上述实施例7中氟橡胶混炼胶的制备方法进行比较例氟橡胶混炼胶的制备,得到比较例氟橡胶混炼胶7。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶7制成标准试片进行测试,硫化条件为一段硫化:160℃@30min;二段硫化150℃@4H,其物理性能见下表14。

  将制备好的比较例氟橡胶混炼胶7在挤出机上进行胶料挤出加工性能测试,挤出模口内径6mm厚度1.5mm,挤出机头温度95℃,观测挤出胶管内外壁外观和挤出速度,其结果见下表14。

  表14物性表(实施例7和比较例7)

  

  分析上述的实施例1-7以及比较例1-7:

  (1)实施例1与比较例1表明:门尼粘度低于20与分子量低于15万的挤出加工性能好但扯断强度低;门尼粘度高于40与分子量大于50万的挤出加工性能差但扯断强度高;添加挤出加工助剂比未添加挤出加工助剂的挤出加工性能好;门尼粘度20-40,分子量15-50万的三元氟橡胶在挤出加工性和物理性能之间有较好的平衡。

  (2)实施例1与比较例1和实施例2与比较例2表明:添加挤出加工助剂比未添加挤出加工助剂的挤出加工性能好,同时添加量多的比添加量少的挤出加工性更好;挤出加工助剂的用量低于2份的挤出加工性能不好,高于4份的扯断强度下降大。宽分子量分布的比窄分子量分布的挤出加工性能好,同时分子量双峰分布的比宽分子量分布的挤出加工性能更好;宽分子量分布的比窄分子量分布的扯断强度高,同时分子量双峰分布的比宽分子量分布的扯断强度高。分子量双峰分布,挤出加工助剂用量2-4份的挤出加工性能和物理性能之间有较好的平衡。

  (3)实施例3与比较例3表明:硫化剂双酚AF用量低于1.5份的扯断强度低,扯断伸长率大;硫化剂双酚AF高于2.0份的扯断强度低,扯断伸长率低;硫化剂双酚AF用量在1.5份-2.0份时物理性能最优。

  (4)实施例4与比较例4表明:氟含量越高,其燃油渗透率越低;氟含量越高,挤出加工性能越差。氟含量69%-70%的挤出加工性能和燃油渗透性能之间有较好的平衡。

  (5)实施例5与比较例5表明:硫化促进剂DBU的配方与ECO橡胶粘接强度最优且其他性能不受影响;硫化促进剂DBU盐的配方物理性能较好;硫化促进剂BPP与硫化促进剂DBU盐并用的配方与ECO橡胶的粘接强度和扯断强度等综合性能较好。

  (6)实施例6与比较例6表明:吸酸剂氢氧化钙与氧化镁不同比例的组合影响氟橡胶与其它橡胶的复合粘接性能,氢氧化钙用量4份和氧化镁用量9份的组合,复合粘接性能最优。

  (7)实施例7与比较例7表明:补强性大的炭黑如N550和N774的配方物理性能好;含胶率低的配方挤出加工性能好,如挤出胶管膨胀低、挤出胶管内外壁更光滑平整。

  (8)实施例1-7与比较例1-7表明:在由氟橡胶生胶直接制备挤出级氟橡胶混炼胶时:选用氟含量69%-70.5%的三元氟橡胶生胶实现低燃油渗透率的性能;选用分子量双峰分布、分子量15万-50万、门尼粘度ML121℃(1+10)20-40的三元氟橡胶生胶和工艺加工助剂AC617与挤出加工助剂DBS的相互协同作用,明显改善氟橡胶的挤出加工性能;选用选择合适的硫化促进剂,如硫化促进剂DBU或硫化促进剂DBU盐与硫化促进剂BPP的并用,显著改善了与其它橡胶复合粘接性能;

  测试结果表明本发明制备的氟橡胶混炼胶,显著改善了氟橡胶挤出加工性能、同时具有低燃油渗透率并且显著改善与其他橡胶复合粘接性能,完整的实现了本发明的目的。

  以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

《一种低燃油渗透率的挤出级氟橡胶混炼胶及制备方法.doc》
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