專利名稱：一種稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠及其制備方法
技術領域：
:本發明涉及一種稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠及其制備方法，屬特種橡膠領域。
背景技術：
:氟橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子上連接有氟原子的一種合成高分子彈性體。與其它橡膠相比，具有耐油、耐高溫、耐溶劑、耐強酸、耐強氧化劑、阻燃、耐老化等一系列優良性能，廣泛應用于國防軍工、航空航天、電子通訊、車輛船舶、石油化工等領域。隨著技術的發展和進步，氟橡膠作為一種高性能彈性體，其使用范圍不斷擴大，需求量大幅增加，這也對其提出了更加苛刻的要求。但氟橡膠有一個突出的缺點，就是耐寒性能差(一般脆性溫度在-30°C以上)。而航空航天、極地考察等領域，實際工作溫度往往極低，且橡膠部件通常接觸到強極性介質，所以需要在保證氟橡膠優異的耐介質、耐高溫性能的同時，又具有較低的脆性溫度，因此對氟橡膠制品的耐寒性能提出了更高的要求。提高氟橡膠的耐寒性能的途徑主要有:(I)通過改變橡膠分子的結構，引入柔性基團以改變橡膠分子的柔順性，使橡膠分子在較低的溫度下仍然能保持良好的彈性；(2)在生產橡膠的過程中加入適當的硫化劑、增塑劑(軟化劑)和補強劑對橡膠耐低溫性能和各項力學性能進行很好的改良；(3)采用橡膠共混技術，可以通過物理和化學2種共混方式對橡膠的各項性能指標進行取長補短，以得到綜合性能更好的混煉膠。稀土元素具有[Xe]4f°-145dH°6S2的電子構型，由于4f軌道的特殊性和5d軌道的存在，因而具有光、電、磁等優異性能，且稀土離子具有豐富的電子能級，離子半徑較大，電荷較高，又有較強的絡合能力，這為化學合成稀土新材料提供了更多途徑。因此利用稀土元素和氟橡膠材料的各自特點將稀土配合物摻`雜或鍵合于氟橡膠材料中，在稀土和氟橡膠的性能之間取得綜合平衡，明顯改善氟橡膠的力學性能和加工性能，并降低混煉膠成本，改善加工流變性，尤其是改善其耐寒性能。US 4，491，536A公開了一種采用長度為0.l_5mm的碳纖維填充的氟橡膠，可以提高氟橡膠的導電性能，并且相比用炭黑、金屬氧化物、金屬粉末或金屬纖維填充的氟橡膠，可以在保持氟橡膠彈性和密度的同時，增加氟橡膠的導電性。但是，該專利并沒有提及氟橡膠的耐寒性能。中國專利CN 94195024.7介紹了一種氟橡膠組合物及成型制品。該專利采用在相對于100份重量的氟橡膠添加0.1-5份重量的脂肪酸單酰胺，來改善氟橡膠制品的模具脫模性，而對制品的耐寒性能無改善作用。中國專利CN 200510106401.6在氟橡膠預混膠中加入特定的碳纖維，可以顯著地提高氟橡膠的撕裂強度，得到具有改善的撕裂強度的氟橡膠。中國專利CN 200710189640.1介紹了一種可改性的氟橡膠制備方法，該發明采用納米二氧化錫粉末作為氟橡膠的增強和耐熱性填料來提高氟橡膠的機械性能。中國專利CN 102260398 A介紹了一種具有改善抗熱撕裂性能的氟橡膠預混膠制備方法，所得到的改性的氟橡膠預混煉膠，抗熱撕裂性能好，有效的提高氟橡膠制品的合格率。以上技術僅部分涉及氟橡膠的力學機械性能，而氟橡膠的耐寒性性能并未涉及，因而對氟橡膠進行該性，大幅提高其耐寒性能尤為重要。而且尚未見到稀土配合物應用于改性氟橡膠耐寒性的報道
發明內容
:本發明的目的在于提供稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，以克服氟橡膠耐寒性能差，成型困難的缺陷，通過對氟橡膠混煉膠配方的改進，提高其流動性能，以利于各種氟橡膠制品的生產，該配方還能顯著改善氟橡膠的耐寒性，本發明的另一目的還在于提供一種稀土配合物改性的耐寒性氟橡膠混煉膠的制備方法。該方法制備工藝簡單，易于產業化生產，使其更加廣泛地適用于各行業和工業領域。本發明通過以下技術方案實現:本發明的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠由氟橡膠原膠、稀土配合物、吸酸劑、補強填充劑、硫化劑、促進劑共混而成，所述各組分的含量，按照重量份為:氟橡膠原膠100份，稀土配合物0.5—40份，吸酸劑2—10份，補強填充劑3—50份，硫化劑1一3份，促進劑 0.3 — 0.8 份。所述的氟橡膠原膠選自偏氟乙烯一六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯一四氟乙烯一六氟丙烯二兀共聚物、偏氟乙烯一二氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯一丙烯共聚物、偏氟乙烯一丙烯一四氟乙烯三元共聚物，以及它們中的一種或多種的混合物； 所述稀土配合物為8-羥基喹啉稀土 ；所述的8-羥基喹啉稀土中稀土為Sc、Y或鑭系元素的一種；

所述的吸酸劑為活性氧化鎂與氫氧化鈣；所述補強填充劑為白炭黑；所述硫化劑為過氧化物硫化劑即過氧化二異丙苯(簡稱DCP)；所述促進劑為異氰脲酸三烯丙酯(簡稱TAIC)。所述的稀土配合物改性的耐寒性氟橡膠混煉膠的制備方法，通過以下步驟實現:I)稱量配方中各組分量，將氟橡膠原膠塑煉包輥，調整輥距，保證兩輥之間有堆積膠；2)按次序加入稀土配合物一吸酸劑一補強填充劑一硫化劑、促進劑，控制輥溫在40°C—50°C，待膠料混煉均勻后薄通下片，混煉膠停放24 h ；3)控制輥溫在40°C，調整輥距在0.2mm,進行返煉打三角包薄通10次以上，再調整輥距至2mm，出片，即得。作為優選在上述步驟中，返煉時以三角包薄通10次為宜。本發明的主要優點在于:在配方中采用優質的氟橡膠原膠材料，選用新型的稀土配合物材料及硫化體系形成獨特配方，有效的改善了氟橡膠的耐寒性能、耐介質性能，且本發明的制備方法簡便，成本低廉，易于產業化生產。
具體實施方式
:以下對本發明的實施例作進一步詳細的描述。實施例1:
原料組分的含量按照重量份為:二元氟化磷腈橡膠100份、8-羥基喹啉釤0.5份、活性氧化鎂2份、氫氧化鈣4份、白炭黑5份、DCP I份、TAIC 0.3份。實施例2:原料組分的含量按照重量份為:二元氟化磷腈橡膠100份、8-羥基喹啉釤25份、活性氧化鎂3份、氫氧化鈣6份、白炭黑25份、DCP 1.5份、TAIC 0.5份。實施例3:原料組分的含量按照重量份為:二元氟化磷腈橡膠100份、8-羥基喹啉釤38份、活性氧化鎂3份、氫氧化鈣6份、白炭黑45份、DCP 3份、TAIC 0.8份。實施例4: 原料組分的含量按照重量份為:三元氟化磷腈橡膠100份、8-羥基喹啉釤I份、活性氧化鎂3.5份、氫氧化鈣5.5份、白炭黑8份、DCP 1.1份、TAIC 0.4份。實施例5:原料組分的含量按照重量份為:三元氟化磷腈橡膠100份、8-羥基喹啉釤10份、活性氧化鎂4份、氫氧化鈣5份、白炭黑15份、DCP 1.2份、TAIC 0.5份。實施例6:原料組分的含量按照重量份為:三元氟化磷腈橡膠膠100份、8-羥基喹啉釤40份、活性氧化鎂3.3份、氫氧化鈣6份、白炭黑35份、DCP 1.5份、TAIC 0.5份。實施例7:原料組分的含量按照重量份為:氟橡膠2462 100份、8_羥基喹啉釤0.8份、活性氧化鎂1.5份、氫氧化鈣5份、白炭黑8份、DCP 1.3份、TAIC 0.4份。實施例8:原料組分的含量按照重量份為:氟橡膠2462 100份、8_羥基喹啉釤20份、活性氧化鎂3份、氫氧化鈣6份、白炭黑20份、DCP 1.5份、TAIC 0.5份。實施例9:原料組分的含量按照重量份為:氟橡膠2462 100份、8_羥基喹啉釤40份、活性氧化鎂2.5份、氫氧化鈣7份、白炭黑45份、DCP 2份、TAIC 0.6份。實施例10:原料組分的含量按照重量份為:二元氟橡膠原膠70份、三元氟橡膠原膠30份、8-羥基喹啉釤12份、活性氧化鎂3份、氫氧化鈣6份、白炭黑30份、DCP 1.5份、TAIC
0.5 份。分別稱量上述配方中各組分量，將氟橡膠原膠在開煉機上塑煉，包輥，調整輥距，保證兩輥之間有一定量堆積膠，依次加入稀土配合物一吸酸劑一補強填充劑一硫化齊 、促進劑，控制輥溫在40°C—50°C，待膠料混煉均勻后薄通下片，混煉膠停放24 h后，控制輥溫在40°C，調整輥距在0.2mm，進行返煉打三角包薄通10次，再調整輥距至2mm，出片，
即得。將所得混煉膠進行物理機械性能測試，所得性能數據見下表。
權利要求
1.一種稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:由氟橡膠原膠、稀土配合物、吸酸劑、補強填充劑、硫化劑、促進劑共混而成，所述各組分的含量，按照重量份為:氟橡膠原膠100份，稀土配合物0.5—40份，吸酸劑2 —10份，補強填充劑3—50份，硫化劑I一3份，促進劑0.3 —0.8份。
2.根據權利要求1所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述的氟橡膠原膠選自偏氟乙烯一六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯一四氟乙烯一六氟丙烯二兀共聚物、偏氟乙烯一二氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯一丙烯共聚物、偏氟乙烯一丙烯一四氟乙烯二兀共聚物，以及它們中的一種或多種的混合物。
3.根據權利要求1所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述稀土配合物為8-羥基喹啉稀 土。
4.根據權利要求3所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述的8-羥基喹啉稀土中稀土為Sc、Y或鑭系元素的一種。
5.根據權利要求1所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述的吸酸劑為活性氧化鎂與氫氧化鈣。
6.根據權利要求1所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述補強填充劑為白炭黑。
7.根據權利要求1所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述硫化劑為過氧化物硫化劑即過氧化二異丙苯。
8.根據權利要求1所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠，其特征是:所述促進劑為異氰脲酸三烯丙酯。
9.根據權利要求書I至8任一權利要求所述的稀土配合物改性耐寒氟橡膠混煉膠的制備方法，其特征是:通過以下步驟實現: 1)稱量配方中各組分量，將氟橡膠原膠塑煉包輥，調整輥距，保證兩輥之間有堆積膠； 2)按次序加入稀土配合物一吸酸劑一補強填充劑一硫化劑、促進劑，控制輥溫在40°C—50°C，待膠料混煉均勻后薄通下片，混煉膠停放24 h ； 3)控制輥溫在40°C，調整輥距在0.2mm,進行返煉打三角包薄通10次以上，再調整輥距至2mm,出片，即得。
全文摘要
本發明涉及一種稀土配合物改性的耐寒性氟橡膠混煉膠及其制備方法，混煉膠，由氟橡膠原膠、稀土配合物、吸酸劑、補強填充劑、硫化劑、促進劑共混而成，其制備方法是將氟橡膠原膠塑煉包輥，調整輥距，保證兩輥之間有堆積膠；按次序加入稀土配合物 → 吸酸劑 → 補強填充劑 → 硫化劑、促進劑，控制輥溫在40℃—50℃，待膠料混煉均勻后薄通下片，混煉膠停放24 h；3)控制輥溫在40℃，調整輥距在0.2mm，進行返煉打三角包薄通10次以上，再調整輥距至2mm，出片，即得。其優點是耐寒性能、耐介質性能好，制備方法簡便，成本低廉，易于產業化生產。
文檔編號C08L27/20GK103087450SQ20131006382
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者曹鴻璋, 于曉麗, 張玉璽, 劉鈴聲, 許延輝, 馬瑩, 馬志鴻, 趙文怡, 賈濤 申請人:瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司