CN108559273A - 一种辐照型耐低温氟硅橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辐照型耐低温氟硅橡胶，其组成成分以重量份计为：甲基乙烯基苯基硅橡胶100份；乙烯基封端液体氟硅橡胶20~100份；甲基苯基硅油1~20份；硅铝聚合物1~10份；气相法白炭黑5~30份；硬质陶土5~50份；硅藻土5~30份；增粘树脂0.5~5份。本发明获得了一种辐照型耐低温氟硅橡胶，能够有效地应用在汽车、机械等领域中接触燃料油、润滑油的密封位置，降低低温环境对橡胶脆性破坏造成的损失。

Description

一种辐照型耐低温氟硅橡胶
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种辐照交联的耐低温氟硅橡胶。
背景技术
氟硅聚合物，又称有机氟硅橡胶，是一种兼具硅橡胶耐高低温、耐老化性等特点和氟橡胶耐热性、耐候性、防水、耐腐蚀、耐油、耐溶剂等优势为一身的新型弹性体材料，可广泛应用在汽车、飞机、宇航、石油化工、机械、人造器官等重要工业部门和领域。成为国防和国民经济中不可缺少的新型高分子材料。目前，行业内使用的氟硅橡胶产品可在-60℃~250℃范围内长期使用。但是，在超低温时，比如在-70oC条件下氟硅橡胶的物理性能大大降低，主要表现在氟硅橡胶变硬、变脆、弹性消失等老化现象。目前，在车辆及机械领域中，氟硅橡胶作为一种耐燃料油、润滑油的密封材料被广泛使用。当使用环境温度很低的情况下，特别是在我国东北地区等非常寒冷的地域，氟硅橡胶密封材料在低温环境下弹性下降，发生脆性损伤，导致漏油、漏气等，直接影响了汽车及机械的使用安全。因此加快耐低温氟硅橡胶开发，特别是能够在严寒环境中使用的氟硅橡胶产品的开发，具有极为重要的意义。目前，已有的氟硅橡胶多采用在配方中加入交联剂，加热硫化的方式制得，由于在热交联生产方式的氟硅橡胶的交联度不易控制，产品的力学性能和耐老化性能，特别是耐低温性能会受到影响，因此，本发明采用辐照交联的方式生产耐低温氟硅橡胶。
发明内容
本发明公开了一种辐照型耐低温氟硅橡胶，其组成成分以重量份计为：
甲基乙烯基苯基硅橡胶 100份；
乙烯基封端液体氟硅橡胶 20~100份；
甲基苯基硅油 1~20份；
硅铝聚合物 1~10份；
气相法白炭黑 5~30份；
硬质陶土 5~50份；
硅藻土 5~30份；
增粘树脂 0.5~5份。
本发明所涉及的甲基乙烯基苯基硅橡胶其苯基含量（苯基与硅原子比）为5~15mol%，在25oC下的平均黏度为5~100Pa.s。
本发明所涉及的乙烯基封端液体氟硅橡胶为乙烯基封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷，在25oC下的平均黏度为5~100Pa.s，其结构式为：
。
本发明所涉及的甲基苯基硅油为低苯基硅油，其苯基含量（苯基与硅原子比）为5~15mol%在25oC下的平均黏度为0.1~5Pa.s。
本发明所涉及的硅铝聚合物为铝杂化聚硅氧烷，其结构式为：
。
本发明所述的增粘树脂为氢化松香和松香甘油酯的一种或两种的混合物。
根据本发明的一种优选实施方式，其组成成分以重量份计为：
甲基乙烯基苯基硅橡胶 100份；
乙烯基封端液体氟硅橡胶 50份；
甲基苯基硅油 10份；
硅铝聚合物 6份；
气相法白炭黑 10份；
硬质陶土 20份；
硅藻土 15份；
增粘树脂 1.5份。
本发明所涉及的一种辐照型耐低温氟硅橡胶的生产方法，其具体步骤如下：
第一步，将100份甲基乙烯基苯基硅橡胶、20~100份乙烯基封端液体氟硅橡胶、1~20份甲基苯基硅油、0.5~5份增粘树脂加入捏合机中，在温度低于100oC条件下混炼10~30min，再加入5~30份气相法白炭、5~50份硬质陶土、5~30份硅藻土混炼10~60min。
第二步，将第一步得到的混合物在开炼机上再开炼机上进行混炼5~30min，其辊筒转速比为1.2~1.4:1，混炼温度低于60oC，辊距为1mm。
第三步，将第二步得到的混合物在室温条件下放置12~72h，接着使用压延机进行压片。
第四步，将第三步得到的压片通过1.5~5.0MeV的电子加速器在束流10~20mA的条件下辐照达到辐照剂量20~200kGy。
本发明所涉及的一种辐照型耐低温氟硅橡胶采用辐照硫化方式，避免了在热硫化过程中交联度不易控制的缺点，产品的力学性能，特别是耐低温性能较好。
本发明所涉及的一种辐照型耐低温氟硅橡胶中使用了硅铝聚合物，因其在有机硅体系中引入金属元素铝后，Si-O-Al键能高于Si-O-Si键能，使得硅铝杂化聚合物的耐热性、耐低温性能有了很大的提高，特别是在梯形聚倍半硅氧烷体系中引入了大量的苯环，有效地抑制了结晶过程，提高了耐低温型性能，是一种非常有效的提高氟硅聚合物耐高低温性能的填料。
本发明涉及的一种辐照型耐低温氟硅橡胶中含有增粘树脂，具有优良的聚合物相容性，在实际使用中能够提高辐照型耐低温氟硅橡胶与基材的粘接性，提高密封效果。
本发明所涉及的一种辐照型耐低温氟硅橡胶中含有苯基硅油，其作用是提高辐照型耐低温氟硅橡胶的柔韧性和耐高温性能。
本发明的有益效果是：本发明获得了一种辐照型耐低温氟硅橡胶，能够有效地应用在汽车、机械等领域中接触燃料油、润滑油的密封位置，降低低温环境对橡胶脆性破坏造成的损失。
附图说明
图1为实施例1所生产的辐照型耐低温氟硅橡胶的主要性能指标。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种辐照型耐低温氟硅橡胶，其原料按重量份包括：甲基乙烯基苯基硅橡胶（沈阳市航空橡塑制品厂，商品牌号：航星HX9011-110-PVMQ，分子量50万，苯基含量5mol%）100份；乙烯基封端液体氟硅橡胶（长春希兰特新材料有限公司生产，商品牌号为FS-1602，黏度为15000mm2/s）50份；甲基苯基硅油（长春希兰特新材料有限公司生产，商品牌号为XLT-1005，黏度为1000mm2/s）10份；硅铝聚合物（长春希兰特新材料有限公司生产，商品牌号为AS-1509）6份；气相法白炭黑（德国瓦克，商品牌号H18，比表面积100m2/g）10份；硬质陶土20份；硅藻土15份；松香甘油酯1.5份。
该实施例的实施步骤如下。
第一步，将100份甲基乙烯基苯基硅橡胶、50份乙烯基封端液体氟硅橡胶、10份甲基苯基硅油、1.5份松香甘油醇加入捏合机中，在温度90oC条件下混炼30min，再加入10份气相法白炭、20份硬质陶土、15份硅藻土混炼60min。
第二步，将第一步得到的混合物在开炼机上再开炼机上进行混炼15min，其辊筒转速比为1.2:1，混炼温度40oC，辊距为1mm。
第三步，将第二步得到的混合物在室温条件下放置48h，接着使用压延机进行压片。
第四步，将第三步得到的压片通过3.0MeV的电子加速器在束流15mA的条件下辐照达到辐照剂量100kGy。
采用本实施例所描述的方法制得的耐低温氟硅橡胶的主要性能指标见附图1。

Claims (6)

1.本发明公开了一种辐照型耐低温氟硅橡胶，其组成成分以重量份计为：
甲基乙烯基苯基硅橡胶 100份；
乙烯基封端液体氟硅橡胶 20~100份；
甲基苯基硅油 1~20份；
硅铝聚合物 1~10份；
气相法白炭黑 5~30份；
硬质陶土 5~50份；
硅藻土 5~30份；
增粘树脂 0.5~5份。
2.权利要求1所述的甲基乙烯基苯基硅橡胶其苯基含量（苯基与硅原子比）为5~15mol%，在25oC下的平均黏度为5~100Pa.s。
3.权利要求1所述的乙烯基封端液体氟硅橡胶为乙烯基封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷，在25oC下的平均黏度为5~100Pa.s，其结构式为：
。
4.权利要求1 所述的甲基苯基硅油为低苯基硅油，其苯基含量（苯基与硅原子比）为5~15mol%在25oC下的平均黏度为0.1~5Pa.s。
5.权利要求1所述的硅铝聚合物为铝杂化聚硅氧烷，其结构式为：
。
6.权利要求1所述的增粘树脂为氢化松香和松香甘油酯的一种或两种的混合物。
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