CN105504640A - 一种海洋轮船发动机用氟橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶30-50份，氯醚橡胶5-15份，甲基乙烯基硅橡胶15-25份，过氧化二异丙苯0.5-2.5份，三烯丙基氰脲酸酯1-3份，TMTD促进剂0.5-2份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.5-1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5-3份，气相二氧化硅40-60份，纳米二氧化钛5-13份，膨润土5-14份，滑石粉2-10份，纳米氮化钛15-35份，氧化镁1-3份，蜂蜡1-3份，硬脂酸镁1-3份，柠檬酸三丁酯1-3份。本发明耐高低温，弹性好，耐永久压缩变形性能优异，使用寿命长。

Description

一种海洋轮船发动机用氟橡胶
技术领域
本发明涉及氟橡胶技术领域，尤其涉及一种海洋轮船发动机用氟橡胶。
背景技术
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性，是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、航海等尖端科学技术不可缺少的材料。随着人民生活日益提高，对海洋轮船氟橡胶的性能和使用提出了更高的要求，当在海洋环境中时，尤其受到外部压力较高或者温差较大的海洋环境中时对氟橡胶的弹性及耐永久压缩变形性能要求极高，目前如何制备一种耐高低温，弹性好，耐永久压缩变形性能优异，使用寿命长的氟橡胶成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种海洋轮船发动机用氟橡胶，耐高低温，弹性好，耐永久压缩变形性能优异，使用寿命长。
本发明提出的一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶30-50份，氯醚橡胶5-15份，甲基乙烯基硅橡胶15-25份，过氧化二异丙苯0.5-2.5份，三烯丙基氰脲酸酯1-3份，TMTD促进剂0.5-2份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.5-1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5-3份，气相二氧化硅40-60份，纳米二氧化钛5-13份，膨润土5-14份，滑石粉2-10份，纳米氮化钛15-35份，氧化镁1-3份，蜂蜡1-3份，硬脂酸镁1-3份，柠檬酸三丁酯1-3份。
优选地，所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：将水、全氟辛酸钠、磷酸氢二钾、偏氟乙烯、过硫酸钠搅拌15-45min，加入丙二酸二乙酯、三氟聚乙烯、聚丙烯置于剂量率为15-45kGy的60Coγ射线场内辐照，然后送入反应器中续搅拌，加入马来酸酐单体、甲苯、过氧化二异丙苯、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
优选地，所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：按重量份将100-200份水、1-2份全氟辛酸钠、1.5-2.5份磷酸氢二钾、30-50份偏氟乙烯、0.04-0.09份过硫酸钠搅拌15-45min，加入1-4份丙二酸二乙酯、15-45份三氟聚乙烯、20-40份聚丙烯置于剂量率为15-45kGy的60Coγ射线场内辐照15-35min，然后送入反应器中续搅拌10-30min，其中搅拌压力为2-7MPa，搅拌温度为120-135℃，加入1-2份马来酸酐单体、10-30份甲苯、0.5-1.5份过氧化二异丙苯、1-5份苯乙烯、1-4份甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌1-5h，搅拌温度为40-60℃，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
优选地，改性氟橡胶、氯醚橡胶、甲基乙烯基硅橡胶的重量比为40-46：10-13：20-24。
优选地，过氧化二异丙苯、三烯丙基氰脲酸酯的重量比为1-1.8：2-2.5。
优选地，纳米二氧化钛、膨润土、滑石粉、纳米氮化钛的重量比为8-10：10-13：5-8：20-28。
优选地，TMTD促进剂、甲基苯基二乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷的重量比为1-1.6：0.8-1.2：1.8-2.3。
优选地，所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶40-46份，氯醚橡胶10-13份，甲基乙烯基硅橡胶20-24份，过氧化二异丙苯1-1.8份，三烯丙基氰脲酸酯2-2.5份，TMTD促进剂1-1.6份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.8-1.2份，聚二甲基硅氧烷1.8-2.3份，气相二氧化硅20-26份，纳米二氧化钛8-10份，膨润土10-13份，滑石粉5-8份，纳米氮化钛20-28份，氧化镁1.5-2.2份，蜂蜡2-2.8份，硬脂酸镁1.5-2.3份，柠檬酸三丁酯2-2.6份。
本发明中，以改性氟橡胶、氯醚橡胶、甲基乙烯基硅橡胶为主料，加入过氧化二异丙苯、TMTD促进剂、三烯丙基氰脲酸酯协同作为硫化体系，交联程度好，制品弹性好，高温下耐压缩永久变形性极为优异；加入的气相二氧化硅、纳米二氧化钛、膨润土、滑石粉、纳米氮化钛不仅具有高填充性，与甲基苯基二乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷协同作用，相容性极好，制品耐热、耐油、低压缩变形率、回弹性进一步增强；加入蜂蜡、硬脂酸镁、柠檬酸三丁酯与改性氟橡胶、氯醚橡胶、甲基乙烯基硅橡胶具有很好的相容性，胶料的流动性，制品弹性及耐永久压缩变形进一步增强。在改性氟橡胶中，以偏氟乙烯与三氟聚乙烯作为聚合单体，并在分子链上引入丙二酸二乙酯、聚丙烯、马来酸酐单体、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯，另外部分马来酸酐单体自聚，得到的改性氟橡胶在甲基苯基二乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷的作用下与纳米二氧化钛、膨润土、滑石粉、纳米氮化钛接枝，且可有效对制品内部结构进行维护，得到的制品弹性好，且耐永久压缩变形进一步增强，即使在较大温差下弹性与耐永久压缩变形性能也极好。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶30份，氯醚橡胶15份，甲基乙烯基硅橡胶15份，过氧化二异丙苯2.5份，三烯丙基氰脲酸酯1份，TMTD促进剂2份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.5份，聚二甲基硅氧烷3份，气相二氧化硅40份，纳米二氧化钛13份，膨润土5份，滑石粉10份，纳米氮化钛15份，氧化镁3份，蜂蜡1份，硬脂酸镁3份，柠檬酸三丁酯1份。
实施例2
一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶50份，氯醚橡胶5份，甲基乙烯基硅橡胶25份，过氧化二异丙苯0.5份，三烯丙基氰脲酸酯3份，TMTD促进剂0.5份，甲基苯基二乙氧基硅烷1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，气相二氧化硅60份，纳米二氧化钛5份，膨润土14份，滑石粉2份，纳米氮化钛35份，氧化镁1份，蜂蜡3份，硬脂酸镁1份，柠檬酸三丁酯3份。
实施例3
一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶40份，氯醚橡胶13份，甲基乙烯基硅橡胶20份，过氧化二异丙苯1.8份，三烯丙基氰脲酸酯2份，TMTD促进剂1.6份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.8份，聚二甲基硅氧烷2.3份，气相二氧化硅20份，纳米二氧化钛10份，膨润土10份，滑石粉8份，纳米氮化钛20份，氧化镁2.2份，蜂蜡2份，硬脂酸镁2.3份，柠檬酸三丁酯2份。
所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：按重量份将200份水、1份全氟辛酸钠、2.5份磷酸氢二钾、30份偏氟乙烯、0.09份过硫酸钠搅拌15min，加入4份丙二酸二乙酯、15份三氟聚乙烯、40份聚丙烯置于剂量率为15kGy的60Coγ射线场内辐照35min，然后送入反应器中续搅拌10min，其中搅拌压力为7MPa，搅拌温度为120℃，加入2份马来酸酐单体、10份甲苯、1.5份过氧化二异丙苯、1份苯乙烯、4份甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌1h，搅拌温度为60℃，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
实施例4
一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶46份，氯醚橡胶10份，甲基乙烯基硅橡胶24份，过氧化二异丙苯1份，三烯丙基氰脲酸酯2.5份，TMTD促进剂1份，甲基苯基二乙氧基硅烷1.2份，聚二甲基硅氧烷1.8份，气相二氧化硅26份，纳米二氧化钛8份，膨润土13份，滑石粉5份，纳米氮化钛28份，氧化镁1.5份，蜂蜡2.8份，硬脂酸镁1.5份，柠檬酸三丁酯2.6份。
所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：按重量份将100份水、2份全氟辛酸钠、1.5份磷酸氢二钾、50份偏氟乙烯、0.04份过硫酸钠搅拌45min，加入1份丙二酸二乙酯、45份三氟聚乙烯、20份聚丙烯置于剂量率为45kGy的60Coγ射线场内辐照15min，然后送入反应器中续搅拌30min，其中搅拌压力为2MPa，搅拌温度为135℃，加入1份马来酸酐单体、30份甲苯、0.5份过氧化二异丙苯、5份苯乙烯、1份甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌5h，搅拌温度为40℃，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
实施例5
一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其原料按重量份包括：改性氟橡胶42份，氯醚橡胶12份，甲基乙烯基硅橡胶22份，过氧化二异丙苯1.4份，三烯丙基氰脲酸酯2.3份，TMTD促进剂1.4份，甲基苯基二乙氧基硅烷1.15份，聚二甲基硅氧烷2.1份，气相二氧化硅24份，纳米二氧化钛9.5份，膨润土12份，滑石粉7.6份，纳米氮化钛25份，氧化镁1.8份，蜂蜡2.4份，硬脂酸镁2.1份，柠檬酸三丁酯2.2份。
所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：按重量份将140份水、1.6份全氟辛酸钠、2.2份磷酸氢二钾、45份偏氟乙烯、0.055份过硫酸钠搅拌30min，加入2.5份丙二酸二乙酯、36份三氟聚乙烯、36份聚丙烯置于剂量率为38kGy的60Coγ射线场内辐照24min，然后送入反应器中续搅拌24min，其中搅拌压力为6.5MPa，搅拌温度为132℃，加入1.4份马来酸酐单体、26份甲苯、1.2份过氧化二异丙苯、1.8份苯乙烯、2.7份甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌3h，搅拌温度为55℃，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，其原料按重量份包括：改性氟橡胶30-50份，氯醚橡胶5-15份，甲基乙烯基硅橡胶15-25份，过氧化二异丙苯0.5-2.5份，三烯丙基氰脲酸酯1-3份，TMTD促进剂0.5-2份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.5-1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5-3份，气相二氧化硅40-60份，纳米二氧化钛5-13份，膨润土5-14份，滑石粉2-10份，纳米氮化钛15-35份，氧化镁1-3份，蜂蜡1-3份，硬脂酸镁1-3份，柠檬酸三丁酯1-3份。
2.根据权利要求1所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：将水、全氟辛酸钠、磷酸氢二钾、偏氟乙烯、过硫酸钠搅拌15-45min，加入丙二酸二乙酯、三氟聚乙烯、聚丙烯置于剂量率为15-45kGy的60Coγ射线场内辐照，然后送入反应器中续搅拌，加入马来酸酐单体、甲苯、过氧化二异丙苯、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
3.根据权利要求2所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，所述改性氟橡胶采用如下工艺制备：按重量份将100-200份水、1-2份全氟辛酸钠、1.5-2.5份磷酸氢二钾、30-50份偏氟乙烯、0.04-0.09份过硫酸钠搅拌15-45min，加入1-4份丙二酸二乙酯、15-45份三氟聚乙烯、20-40份聚丙烯置于剂量率为15-45kGy的60Coγ射线场内辐照15-35min，然后送入反应器中续搅拌10-30min，其中搅拌压力为2-7MPa，搅拌温度为120-135℃，加入1-2份马来酸酐单体、10-30份甲苯、0.5-1.5份过氧化二异丙苯、1-5份苯乙烯、1-4份甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌1-5h，搅拌温度为40-60℃，过滤，洗涤，干燥得到改性氟橡胶。
4.根据权利要求1-3任一项所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，改性氟橡胶、氯醚橡胶、甲基乙烯基硅橡胶的重量比为40-46：10-13：20-24。
5.根据权利要求1-4任一项所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，过氧化二异丙苯、三烯丙基氰脲酸酯的重量比为1-1.8：2-2.5。
6.根据权利要求1-5任一项所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，纳米二氧化钛、膨润土、滑石粉、纳米氮化钛的重量比为8-10：10-13：5-8：20-28。
7.根据权利要求1-6任一项所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，TMTD促进剂、甲基苯基二乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷的重量比为1-1.6：0.8-1.2：1.8-2.3。
8.根据权利要求1-7任一项所述的海洋轮船发动机用氟橡胶，其特征在于，其原料按重量份包括：改性氟橡胶40-46份，氯醚橡胶10-13份，甲基乙烯基硅橡胶20-24份，过氧化二异丙苯1-1.8份，三烯丙基氰脲酸酯2-2.5份，TMTD促进剂1-1.6份，甲基苯基二乙氧基硅烷0.8-1.2份，聚二甲基硅氧烷1.8-2.3份，气相二氧化硅20-26份，纳米二氧化钛8-10份，膨润土10-13份，滑石粉5-8份，纳米氮化钛20-28份，氧化镁1.5-2.2份，蜂蜡2-2.8份，硬脂酸镁1.5-2.3份，柠檬酸三丁酯2-2.6份。
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