CN103602015A - 一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法 - Google Patents

一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法，其特点是将二段硫化后的废旧氟橡胶初碎为胶粒或碎胶片，加入固相力化学反应器中进行粉碎和脱硫，转速1000-3000rpm，同时通入循环水冷却，控制循环水温度在5-35，℃经反复碾磨3-10次，在剪切力、压力和摩擦力共同作用下，实现应力诱导力化学脱硫和超细粉碎，脱硫氟橡胶微粉的凝胶含量为70-80%，粒径为1-120μm；然后，再将凝胶含量为70-80%、粒径为1-120μm的氟橡胶粉70-50重量份，氟塑料30-50重量份，经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，于温度：180-200℃，转速30-60rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。

Description

一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法，属于聚合物加工领域。
背景技术
氟橡胶（FKM）由于具有优良的耐高温、耐化学腐蚀性和耐油性，被广泛应用于航天、汽车、石油化工等领域。氟橡胶一般用于制造密封件（如O型圈等），对制品的尺寸精度要求较高，而传统的橡胶加工是采用平板硫化机硫化成型，导致生产过程中由于尺寸精度不达标而产生大量的残次品，造成资源的极大浪费。由于氟橡胶价格昂贵，采用精密注塑成型的含氟热塑性弹性体替换传统氟橡胶成型使用，以提高加工过程中产品的尺寸精度和产品的合格率，减轻热固性氟橡胶无法回收造成的污染问题，变废为宝。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法。其特点是通过氟塑料聚偏氟乙烯和废旧氟橡胶粉熔融共混，在动态硫化过程中制备热塑性加工的高性能弹性体，从而提高制品的加工精度和二次使用率，减轻热固性氟橡胶无法回收造成的污染问题，该共混物的拉伸强度和断裂伸长率有显著提高，具有优良性价比。
本发明的目的采用以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法包括以下步骤：
（1）废旧氟橡胶粉的制备
将二段硫化后的废旧氟橡胶初碎为胶粒或碎胶片，加入固相力化学反应器（ZL200410040237.9）中进行粉碎和脱硫，转速1000-3000rpm，同时通入循环水冷却，控制循环水温度在5-35℃，经反复碾磨3-10次，在剪切力、压力和摩擦力共同作用下，实现应力诱导力化学脱硫和超细粉碎，脱硫氟橡胶微粉的凝胶含量为70-80%，粒径为1-120μm，备用；
（2）氟塑料/氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备
将凝胶含量为70-80%、粒径为1-120μm的氟橡胶粉70-50份，氟塑料30-50份，经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，于温度：180-200℃，转速30-60rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
所述氟塑料为聚偏氟乙烯。
所述氟橡胶为偏氟乙烯，四氟乙烯和六氟丙烯的二元或三元共聚物中的至少一种。
氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法制备得到的氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体。
氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体用于汽车、石油化工和机械领域。
性能测试：
采用Instron 4302万能拉伸试验机，根据标准GB 13022-91，对氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体进行力学性能测试，详见表1所示，结果表明脱硫氟橡胶粉制备的热塑性弹性体与未脱硫的氟橡胶粉制备的热塑性弹性体相比，拉伸强度和断裂伸长率提高了1～2倍。
本发明具有如下优点：
1氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率有显著提高；
2提高制品的加工精度和二次使用率；
3减轻热固性氟橡胶无法回收造成的污染问题，变废为宝；
4工艺简单，操作方便，成本低，有良好的性价比。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
将氟塑料30重量份和凝胶含量为75%、粒径为100μm的氟橡胶粉70重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：190℃，转速60rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
实施例2
将氟塑料40重量份和凝胶含量为75%、粒径为100μm的氟橡胶粉60重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：190℃，转速50rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
实施例3
将氟塑料50重量份和凝胶含量为75%、粒径为100μm的氟橡胶粉50重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：190℃，转速30rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
实施例4
将氟塑料30重量份和凝胶含量为70%、粒径为1μm的氟橡胶粉70重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：200℃，转速60rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
实施例5
将氟塑料50重量份和凝胶含量为80%、粒径为120μm的氟橡胶粉50重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：180℃，转速60rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
对比实例1
将氟塑料30重量份和未经脱硫的废旧氟橡胶粉70重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：190℃，转速60rpm挤出造粒，得到氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物。
对比实例2
将氟塑料40重量份和未经脱硫的废旧氟橡胶粉60重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：190℃，转速50rpm挤出造粒，得到氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物。
对比实例3
将氟塑料50重量份和未经脱硫的废旧氟橡胶粉50重量份经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，并进行熔融共混，于温度：190℃，转速30rpm挤出造粒，得到氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物。
表1实施例与对比实例的性能比较
试样 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％)
实施例1 14.8 152.0
实施例2 15.1 138.2
实施例3 17.9 77.1
实施例4 15.9 178.2
实施例5 16.2 84.3
对比实例1 4.4 143.2
对比实例2 9.2 101.8
对比实例3 14.1 91.6

Claims (5)

1.一种氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）废旧氟橡胶粉的制备
将二段硫化后的废旧氟橡胶初碎为胶粒或碎胶片，加入固相力化学反应器中进行粉碎和脱硫，转速1000-3000rpm，同时通入循环水冷却，控制循环水温度在5-35℃，经反复碾磨3-10次，在剪切力、压力和摩擦力共同作用下，实现应力诱导力化学脱硫和超细粉碎，脱硫氟橡胶微粉的凝胶含量为70-80%，粒径为1-120μm，备用；
（2）氟塑料/氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备
将凝胶含量为70-80%、粒径为1-120μm的氟橡胶粉70-50重量份，氟塑料30-50重量份，经搅拌预混后加入双螺杆挤出机中，进行熔融共混，于温度：180-200℃，转速30-60rpm挤出造粒，得到热塑性弹性体。
2.如权利要求1所述氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法，其特征在于氟塑料为聚偏氟乙烯。
3.如权利要求1所述氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法，其特征在于氟橡胶为偏氟乙烯，四氟乙烯和六氟丙烯的二元或三元共聚物中的至少一种。
4.如权利要求1～3之一所述氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体的制备方法制备得到的氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体。
5.如权利要求4所述氟塑料/废旧氟橡胶粉共混物热塑性弹性体用于汽车、石油化工和机械领域。
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