CN109749315A - 一种辐照交联氟橡胶组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于氟橡胶组合物技术领域，公开了一种氟橡胶组合物及其制备方法和应用。所述氟橡胶组合物包含氟橡胶、敏化剂、填料以及加工助剂。本发明利用辐照交联技术，将传统氟橡胶硫化技术所需的金属氧化物或金属氢氧化物吸酸剂或除酸剂去除，氟橡胶优异的耐化学介质性得到充分体现，配方中也去除了常规加热硫化工艺所需的双酚类或过氧化物类硫化剂，配方更为简单，彻底解决了传统加工工艺过程中氟橡胶胶料焦烧安全性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及氟橡胶组合物，特别涉及一种辐照交联氟橡胶组合物及其制备方法和应用。
背景技术
自从美国DuPont公司1957年发明氟橡胶以来，因其具有耐油、耐高温、耐溶剂、耐强酸、耐强氧化剂、阻燃、耐老化等一系列优异的性能，氟橡胶已在国防军工、航空航天、电子通信、车辆船舶、石油化工等尖端技术领域获得了广泛应用。
随着新型硫化剂的不断出现，氟橡胶的硫化技术也从早期的胺类硫化，发展到的双酚硫化，再到现今的过氧化物硫化技术。硫化技术的发展，大幅度改善了氟橡胶材料各方面的性能，双酚硫化体系氟橡胶大大提高了胺类硫化体系压缩永久变形差、加工性差等缺点，过氧化物硫化体系氟橡胶大大提高了双酚氟橡胶的物理机械强度低的缺点。但是现有硫化技术存在各种各样的缺点，比如现有的硫化技术，从机理上决定了配方组份需要添加各种交联剂，以及金属氧化物或氢氧化物作为吸酸剂或除酸剂，而这些金属氧化物或氢氧化物的添加，使得氟橡胶优异的耐化学介质性大打折扣，而如果去掉影响耐化学介质性能的吸酸剂、交联剂等成分后，氟橡胶组合物成品的交联密度会大幅度降低；另外，在橡胶制品的硫化成型工艺中，需要大量电、热能量消耗，而且硫化过程产生大量的蒸汽及废气，环保治理设施投入成本也较高，随着环保理念的发展，新型环保的辐照交联技术，给塑料交联改性以及橡胶硫化交联带来了新思路。中国专利申请CN201710880118.1公开了一种辐照交联氟橡胶及其制备方法，其基于中等分子量氟橡胶、低分子量氟橡胶、除酸剂、脱模剂、填料吸酸剂、交联剂等组份，采用高能电子加速器辐照交联，用于制作电线电缆绝缘层及护套层。此专利申请虽然采用了辐照交联技术，但是仍然没有从根本上解决“去掉影响耐化学介质性能的吸酸剂、交联剂等成分后，氟橡胶组合物成品的交联密度会大幅度降低”的技术问题。
发明人起初将能导致降低耐化学介质性能的吸酸剂、交联剂等组分去除，想采用辐照交联手段从根本调整配方，使得到的氟橡胶组合物成品既能保证氟橡胶的耐化学介质性能，又能保证在去掉影响耐化学介质性能的吸酸剂、交联剂等成分后仍然保证氟橡胶组合物成品的交联密度，但是仍然没有找到一种合适的配方和制备方法从根本上解决问题，甚至一度放弃了寻找合适配方和制备方法的努力，然后随着试验的进行，发明人惊喜的发现，采用特定种类的氟橡胶协同敏化剂和填料，结合辐照交联手段，能够从根本调整配方，使制备得到的氟橡胶组合物成品既能满足高耐化学介质性能，又能解决交联密度会大幅度降低的问题。
发明内容
有鉴于此，为了解决现有技术中的氟橡胶组合物成品不能同时满足高耐化学介质性能和高交联密度问题。本发明提供了一种辐照交联氟橡胶组合物。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种辐照交联氟橡胶组合物，包括以下重量份的原辅料制备而成：
所述氟橡胶为氟橡胶分子链结构中含有活性碘或活性溴的氟橡胶聚合物的一种或几种。
作为优选，所述氟橡胶为偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)-活性碘或溴聚合物、四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性碘或溴聚合物、四氟乙烯(TFE)-丙烯(P)-三氟丙烯(TFP)-活性碘或溴聚合物、偏二氟乙烯(VDF)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-活性碘或溴聚合物或偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性碘或活性溴聚合物一种或几种。
上述活性碘或溴氟橡胶聚合物可选择本领域常用的，其中，所述偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)-活性碘聚合物可以为Viton VTR7551，或VitonB202，或Viton GAL200S，或Viton GBL200S，或Viton GF200S，Tecnoflon P459，或DyneonE-21900，或Dai-EL G902；所述四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性碘聚合物可以为Viton ETP600S；所述四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性溴聚合物可以为可以为Viton ETP600S；所述四氟乙烯(TFE)-丙烯(P)-三氟丙烯(TFP)-活性溴聚合物可以为Viton TBR605CS；所述偏二氟乙烯(VDF)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-活性碘聚合物可以为Viton GLT200S，或Viton GBLT200S，或VitonGFLT200S；所述偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性碘聚合物为Tecnoflon BR9151。
含有活性碘或活性溴的某些氟橡胶聚合物在高能电子加速器高能射线照射下，可以产生活***联点并发生交联反应，形成分子交联网络结构。在多功能团单体敏化剂的存在下，这种现象更为明显，更有助于提高辐照交联反应程度，从材料物理机械性能可以明显观察到，拉伸强度、100％定伸强度、硬度明显提高，而断裂伸长率大幅降低，成品的交联密度得到了大幅度的提升。
本发明利用辐照交联技术，根据氟橡胶辐照交联的机理，创造性地对氟橡胶组合物配方进行了优化，将传统氟橡胶硫化技术所需的金属氧化物或金属氢氧化物吸酸剂或除酸剂去除，氟橡胶优异的耐化学介质性得到充分体现，另外配方中也去除了硫化剂，配方更为简单，又彻底解决了传统加工工艺过程中氟橡胶胶料焦烧安全性的问题。
作为优选，所述敏化剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，三丙烯基异氰脲酸酯(TAIC)、三丙烯基氰脲酸酯(TAC)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)或二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)一种或几种。
本发明提供的填料选自炭黑或矿物填料一种或两种；优选地，所述炭黑选自N990、N774、N550或N330一种或几种；所述矿物填料选自硅酸钙、硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、硅藻土、陶土或蒙脱土一种或几种。
作为优选，所述加工助剂选自棕榈蜡、WS280或HT290一种或几种。
另外，本发明还提供了一种辐照交联氟橡胶组合物的制备方法，将上述原辅料混炼均匀后的混炼胶制成氟橡胶组合物制品，对所述氟橡胶组合物制品进行交联辐照，得到氟橡胶组合物成品。
作为优选，本发明提供的辐照交联氟橡胶组合物制备方法，具体包括以下步骤：
S1、先将所述氟橡胶在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将所述敏化剂、填料、加工助剂所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3-6次，接着打三角包5-10次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在4-6mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶；优选地，所述S步骤中的整个混炼过程控制在10-15min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成所需制品形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用1-10Mrad辐照剂量对成型制品进行辐照，制得相应的氟橡胶组合物成品。
本发明提供的采用上述配方的辐照交联氟橡胶组合物或采用上述制备方法制备的辐照交联氟橡胶组合物可以制备潜油泵电缆绝缘层及护套层、密封板材、密封型材、密封条或填缝材料等相关成品。
具体实施方式
本发明公开了一种辐照交联氟橡胶组合物及其制备方法和应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明当中。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
实施例1-2辐照剂量的选择
按表1中的实施例1和实施例2配方(重量份)备料，先将氟橡胶VITON VTR9217或VITON VTR7551在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将敏化剂TMPTA、炭黑N550、炭黑N990、加工助剂WS280以及巴西棕榈蜡Carnauba Wax等所有辅料预混合均匀，并慢慢加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3次，接着打三角包5次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在6mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10分钟，开炼机辊温控制在80℃以内。将制备好的混炼胶陈放16小时后，再返炼出片。将准备好的混炼胶，在模压温度100℃，合模压力10MPa，模压时间5分钟条件下，模压制备长180毫米×宽180毫米×厚2毫米的橡胶板材。采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用1、3、5、10Mrad辐照剂量对制得的氟橡胶组合物板材进行辐照交联；将板材按标准测试样条制样并测试，性能测试结果如表1。
表1辐照交联氟橡胶组合物辐照剂量对性能的影响
从表格1中数据可以看出，在相同混炼加工以及辐照交联工艺条件下，VITONVTR9217作为氟橡胶原料，其氟橡胶的分子链中不含有活性碘或活性溴，即使辐照剂量增加到10Mrad，制备得到的成品的硬度和拉伸强度太低，不能用来制造高交联密度的橡胶成品；在1-10Mrad辐照剂量条件下，其100％定伸模量变化不大，可见成品交联密度很低，未能形成橡胶交联网络结构；因此，不含有活性碘或活性溴无法氟橡胶原料不能制备高交联密度的氟橡胶成品。
辐照剂量高达10Mrad下，VITON VTR7551组合物胶板制品截面依然致密，无气孔产生，硬度达到70Shore A，拉伸强度达5.83MPa，断裂伸长率497％，100％定伸强度达3.41Mpa，能够满足高交联密度的橡胶成品的要求，本发明提供的辐照交联的辐照剂量选为1-10Mrad。
实施例3-15氟橡胶原料的选择
按表2及表2(续)中的实施例3-实施例15配方(重量份)备料，先将氟橡胶VITONGAL200S等原料在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将敏化剂TMPTA、炭黑SRF774、加工助剂WS280以及巴西棕榈蜡Carnauba Wax等所有辅料预混合均匀，并慢慢加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3次，接着打三角包5次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在4mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10分钟，开炼机辊温控制在80℃以内。将制备好的混炼胶陈放16小时后，再返炼出片。将准备好的混炼胶，在模压温度100℃，合模压力10MPa，模压时间5分钟条件下，模压制备长180毫米×宽180毫米×厚2毫米的橡胶板材。采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对制得的氟橡胶组合物板材进行辐照交联。将板材按标准测试样条制样并测试，性能测试结果如表2及表2(续)。
表2氟橡胶原料的选择对成品的性能影响
表2(续)、氟橡胶原料的选择对成品的性能影响
从表2及表2(续)中数据可以看出，从成品硬度、拉伸强度、断裂伸长率和100％定伸强度数据来看，本发明提供的氟橡胶材料能够制备高交联密度的橡胶成品。
实施例3、实施例4、实施例6-8经辐照交联工艺后，与无活性溴或活性碘的氟橡胶聚合物相比，交联特性明显，材料力学性能提高明显，但100％定伸模量与其他实施例相比相对偏低，硬度偏低，但是该材料的交联密度依然不低，材料致密有气泡，此类材料适合用于制备有气泡需求的橡胶制品，比如氟橡胶型材、氟橡胶填缝材料等。
实施例5、实施例9-15的氟橡胶有着优异的辐照交联特性，材料经5Mrad辐照剂量照射，成品硬度可达80Shore A左右，拉伸强度高达8MPa以上，100％定伸模量达5MPa以上，断裂伸长率250％左右，材料表面及内部致密且无气泡，适合用于无气泡要求的高交联密度的橡胶成品，比如氟橡胶电线电缆绝缘层及护套层、氟橡胶板材等。
实施例16-21敏化剂重量份的选择
按表3中的实施例16-实施例21配方(重量份)备料，先将氟橡胶VITON VTR7551或VITON B202或氟橡胶VITON B202和B600混合聚合物分别在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将敏化剂TMPTA或TAIC、炭黑SRF774、加工助剂WS280以及巴西棕榈蜡Carnauba Wax等所有辅料预混合均匀，并慢慢加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀5次，接着打三角包8次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在5mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在12分钟，开炼机辊温控制在80℃以内。将制备好的混炼胶陈放16小时后，再返炼出片。将准备好的混炼胶，在模压温度100℃，合模压力10MPa，模压时间5分钟条件下，模压制备长180毫米×宽180毫米×厚2毫米的橡胶板材。采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对制得的氟橡胶组合物板材进行辐照交联。将板材按标准测试样条制样并测试，性能测试结果如表3。
表3敏化剂种类及重量份对成品性能的影响
从表3中数据可以看出，在相同混炼加工以及辐照交联工艺条件下，随着敏化剂TAIC或TMPTA添加量的增加，氟橡胶组合物硬度大幅提高，但拉伸强度几乎无变化，断裂伸长率大幅下降，100％定伸强度大幅提高，由此可见交联密度大幅提高，故敏化剂的添加量为3-7重量份适合制造高交联密度的橡胶成品，但敏化剂添加量过多，会影响材料的交联度，进而影响最终产品品质，因此，本发明提供的敏化剂3-7重量份。
在实施例21中，VITON B202并用高门尼黏度VITON B600(分子链结构中不含有活性碘或活性溴)，组合物混炼胶门尼黏度提高明显，但辐照交联后物理机械性能并未改善，反而有所降低，可见未含活性碘或溴单元的VITON B600的加入，稀释了VITON B202活性碘单元浓度，辐照交联特性有所降低。
实施例22-26填料对成品性能的影响
按表4中的实施例22-实施例26配方(重量份)备料，先将氟橡胶VITON B202在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将敏化剂TMPTA、矿物填料硫酸钡或碳酸钙或硅酸钙或硅土、加工助剂WS280以及巴西棕榈蜡Carnauba Wax等所有辅料预混合均匀，并慢慢加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀6次，接着打三角包10次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制5mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10分钟，开炼机辊温控制在80℃以内。将制备好的混炼胶陈放16小时后，再返炼出片。将准备好的混炼胶，在模压温度100℃，合模压力10MPa，模压时间5分钟条件下，模压制备长180毫米×宽180毫米×厚2毫米的橡胶板材。采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对制得的氟橡胶组合物板材进行辐照交联。将板材按标准测试样条制样并测试，性能测试结果如表4。
表4填料对成品性能的影响
从表4中的数据可以看出，对于氟橡胶VITON B202而言，添加不同矿物填料的实施例22-实施例26，辐照交联特性优异，与添加炭黑的实施例相近，氟橡胶组合物材料截面致密无气泡，其硬度、拉伸强度、断裂生产率、100％定伸强度等指标适合制造高交联密度的橡胶成品。进一步深入对比分析，颗粒度更细且表面环氧烷处理的硅酸钙Tremin 283 600EST实施例26力学性能优于硅酸钙Nyad 400实施例24，尤其是100％定伸强度指标更高。
按表5中的实施例27-实施例31配方(重量份)备料，先将氟橡胶VITON GF200S在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将敏化剂TMPTA、炭黑SRF774或矿物填料硫酸钡或碳酸钙或硅酸钙或硅土、加工助剂WS280以及巴西棕榈蜡Carnauba Wax等所有辅料预混合均匀，并慢慢加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3次，接着打三角包5次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制4mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10分钟，开炼机辊温控制在80℃以内。将制备好的混炼胶陈放16小时后，再返炼出片。将准备好的混炼胶，在模压温度100℃，合模压力10MPa，模压时间5分钟条件下，模压制备长180毫米×宽180毫米×厚2毫米的橡胶板材。采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对制得的氟橡胶组合物板材进行辐照交联。将板材按标准测试样条制样并测试，性能测试结果如表5。
表5填料对成品性能的影响
从表5中的数据可以看出，对于氟橡胶VITON GF200S而言，添加炭黑及不同矿物填料,辐照交联特性优异，适合制造高交联密度的橡胶成品；进一步对比分析，添加炭黑的实施例27的硬度、拉伸强度和100％定伸模量最为优异；添加矿物填料硅土Sillitin N85的实施例30比其它矿物填料的硬度、拉伸强度、100％定伸强度更为优异。
实施例32辐照交联氟橡胶组合物的制备
S1、先将100重量份的氟橡胶Viton VTR7551和Viton B202在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将3重量份敏化剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、5重量份填料滑石粉、1重量份加工助剂巴西棕榈蜡所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3次，接着打三角包5次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在4mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成潜油泵电缆绝缘层形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用1Mrad辐照剂量对成型的潜油泵电缆绝缘层进行辐照，制得潜油泵电缆绝缘层成品。
实施例33辐照交联氟橡胶组合物的制备
S1、先将100重量份的氟橡胶Viton GAL200S在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将6重量份敏化剂、三丙烯基异氰脲酸酯(TAIC)、50重量份填料硅藻土、3重量份加工助剂WS280和HT290所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀6次，接着打三角包10次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在6mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在15min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成潜油泵电缆绝缘护套层形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用10Mrad辐照剂量对成型的潜油泵电缆绝缘护套层进行辐照，制得潜油泵电缆绝缘护套层成品。
实施例34辐照交联氟橡胶组合物的制备
S1、先将100重量份的氟橡胶Dyneon E-21900和Dai-EL G902在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将5重量份敏化剂三丙烯基氰脲酸酯(TAC)、26重量份填料蒙脱土、2重量份加工助剂WS280所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀5次，接着打三角包8次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在5mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在12min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成密封板材形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对成型的密封板材进行辐照，制得密封板材成品。
实施例35辐照交联氟橡胶组合物的制备
S1、先将100重量份的氟橡胶Tecnoflon P459和Viton ETP600S在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将7重量份敏化剂乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)和三丙烯基异氰脲酸酯(TAIC)、12重量份填料炭黑N990、2重量份加工助剂HT290所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀4次，接着打三角包8次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在6mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在12min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成密封条形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对成型的密封条进行辐照，制得密封条成品。
实施例36辐照交联氟橡胶组合物的制备
S1、先将100重量份的氟橡胶Viton ETP600S在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将5重量份敏化剂二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、38重量份填料炭黑N990、3重量份加工助剂巴西棕榈蜡所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3次，接着打三角包5次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在4mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成密封型材形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对成型的密封条进行辐照，制得密封型材成品。
实施例37辐照交联氟橡胶组合物的制备
S1、先将100重量份的氟橡胶Viton GFLT200S和Tecnoflon BR9151在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将3重量份敏化剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和三丙烯基氰脲酸酯(TAC)、5重量份填料滑石粉和碳酸钙、1重量份加工助剂巴西棕榈蜡所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3次，接着打三角包5次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在4mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶，整个混炼过程控制在10min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用；
S2、将出片后的混炼胶加工成潜油泵电缆绝缘层形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用5Mrad辐照剂量对成型的潜油泵电缆绝缘层进行辐照，制得潜油泵电缆绝缘层成品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种辐照交联氟橡胶组合物，其特征在于，包括以下重量份的原辅料制备而成：
所述氟橡胶为氟橡胶分子链结构中含有活性碘或活性溴的氟橡胶聚合物的一种或几种。
2.如权利要求1所述的辐照交联氟橡胶组合物，其特征在于，所述氟橡胶为偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)-活性碘或活性溴聚合物、四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性碘或活性溴聚合物、四氟乙烯(TFE)-丙烯(P)-三氟丙烯(TFP)-活性碘或活性溴聚合物、偏二氟乙烯(VDF)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-活性碘或活性溴聚合物或偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)-乙烯(E)-活性碘或活性溴聚合物一种或几种。
3.如权利要求1所述的辐照交联氟橡胶组合物，其特征在于，所述敏化剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)，三丙烯基异氰脲酸酯(TAIC)、三丙烯基氰脲酸酯(TAC)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)或二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)一种或几种。
4.如权利要求1所述的辐照交联氟橡胶组合物，其特征在于，所述填料选自炭黑或矿物填料一种或两种。
5.如权利要求4所述的辐照交联氟橡胶组合物，其特征在于，所述炭黑选自N990、N774、N550或N330一种或几种；所述矿物填料选自硅酸钙、硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、硅藻土、陶土或蒙脱土一种或几种。
6.如权利要求1所述的辐照交联氟橡胶组合物，其特征在于，所述加工助剂选自棕榈蜡、WS280或HT290一种或几种。
7.如权利要求1-6任一所述的辐照交联氟橡胶组合物的制备方法，其特征在于，将所述原辅料混炼均匀后的混炼胶制成氟橡胶组合物制品，对所述氟橡胶组合物制品进行交联辐照，得到氟橡胶组合物成品。
8.如权利要求7所述的辐照交联氟橡胶组合物的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、先将所述氟橡胶在双辊开炼机上塑炼均匀并包辊，接着将所述敏化剂、填料、加工助剂所有辅料预混合均匀并加入开炼机，待所有粉状辅料吃粉完成后，包辊胶料左右开刀3-6次，接着打三角包5-10次，使橡胶与辅料充分混炼均匀，接着调节辊距出片，厚度控制在4-6mm，得到辐照交联氟橡胶组合物混炼胶；
S2、将出片后的混炼胶加工成所需制品形状；
S3、采用电子加速器，在空气氛围以及室温下，用1-10Mrad辐照剂量对成型制品进行辐照，制得相应的氟橡胶组合物成品。
9.如权利要求8所述的辐照交联氟橡胶组合物制备方法，其特征在于，所述S1步骤中的整个混炼过程控制在10-15min，开炼机辊温控制在80℃以内，将制备好的混炼胶陈放16h后，再返炼出片待用。
10.如权利要求1所述的辐照交联氟橡胶组合物或权利要求7、8所述的制备方法制备的辐照交联氟橡胶组合物在制备潜油泵电缆绝缘层及护套层、密封板材、密封型材、密封条或填缝材料的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN114085480A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 深圳市帝源新材料科技股份有限公司 | 交联橡胶料、交联氟橡胶及电缆、制备方法和应用 |
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