CN111849092A - 一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高强度高硬度耐高温氟橡胶及其制备方法，属于材料制备技术领域。本发明提供的氟橡胶包括由如下原料组成：氟橡胶生胶、废旧轮胎热裂解炭黑，双二五硫化剂、助硫化剂、吸酸剂和内脱模剂。所述氟橡胶的制备方法为：氟橡胶生胶、废旧轮胎热裂解炭黑，双二五硫化剂、助硫化剂、吸酸剂和内脱模剂置于开炼机中进行充分混炼，下片后进行一段热压硫化与二段热空气硫化，即得所述氟橡胶。本发明的有益效果在于：本发明所制备得到的橡胶具有高强度、耐高温、较高硬度和较高撕裂强度的优异性能，应用前景广阔。

Description

一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶材料及其制备方法。
背景技术
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上连接有氟原子的一种合成高分子弹性体，这种高分子材料具有耐热、耐油、耐溶剂、耐腐蚀、耐强氧化剂等特性，并具有良好的物理机械性能，广泛应用于航天、航空、兵器、汽车、石油化工等领域。在众多橡胶品种中，氟橡胶产品虽性能优异，但因其较高的价格，也限制了自身更广泛的应用，因此在保留氟橡胶优异性能的同时，进一步降低氟橡胶材料的成本，对社会各行业发展具有重要推动意义。
我国是轮胎生产和使用大国， 2018年产生废轮胎约3.798亿条，重量达1459万吨。传统采用填埋、直接焚烧等处理方式，不但经济效益低下，还造成二次污染。将废乘用车轮胎的进行热裂解，可获得热能及可回收利用的热解产物，提高废轮胎利用价值，降低环境污染。废轮胎热解过程为：将整胎或破碎胎送入裂解反应器后，通过燃料气间接加热实现裂解，在产生气、液和固体产物的同时，还会生成烟气污染物。国内外具有代表性的裂解工艺有真空裂解、流化床裂解、烧蚀床裂解、等离子体裂解和回转窑裂解等。
废乘用车轮胎裂解产生的气态产物包括 CO、H2、H2S 和部分烷烃、烯烃等，热值与天然气相当；液态产物含不同馏程范围的裂解油物料，但因裂解油中硫氮含量较高，通常只能用作锅炉燃料。对于裂解气、液态产物，如能采用高效分离并通过催化加氢、脱硫等有效手段提高附加值，将产生可观的经济价值。固态副产物中的裂解炭黑可充当低端染料或返用于生产橡胶制品，将其回用于橡胶生产可实现循环利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低且性能优异的氟橡胶材料。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶，所述氟橡胶的制备原料由如下组分组成：氟橡胶生胶、废旧轮胎热裂解炭黑、双二五硫化剂、助硫化剂、吸酸剂和内脱模剂。
优选地，按照质量份数计，所述氟橡胶的制备原料中，氟橡胶生胶：废旧轮胎热裂解炭黑：双二五硫化剂：助流剂：吸酸剂：内脱模剂为100:30:3:6:5:0.5。
优选地，所述双二五硫化剂为；所述助流剂为；所述吸酸剂为；所述内脱模剂为。
此外，本发明提供了一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）设置开炼机参数，投入氟橡胶生胶，待包辊稳定后，依次加入内脱模剂，吸酸剂，废旧轮胎热裂解炭黑，进行打卷；
（2）加入助硫化剂和双二五硫化剂，进行打卷；
（3）放大辊距后下片，进行一段热压硫化和二段热空气硫化即得所述氟橡胶。
优选地，所述步骤（1）中，所述开炼机参数为辊温25℃，辊距0.5mm；所述打卷的次数为5次。
优选地，所述步骤（2）中，所述打卷次数为7次。
优选地，所述步骤（3）中，放大后的辊距为1.4mm，所述一段热压硫化的条件为177℃ 5min；所述二段硫化的条件为100℃恒温1h， 232℃ 恒温2h。
本发明的有益效果在于：本发明创造性的将废旧轮胎热裂解炭黑用于氟橡胶材料的制备，成功的制备出一张废旧论坛热裂解炭黑补强氟橡胶材料，在成本降低的同时，本发明所制备的氟橡胶材料具有高拉伸强度钝化耐高温和较高撕裂强度的优异性能。
附图说明
图1为无填料、填充N990、填充CBp橡胶对比的拉伸应力应变曲线
图2为无填料、填充N990、填充CBp橡胶的撕裂强度对比。
具体实施方式
实施例1
（1）设置开炼机的辊温为25℃，辊距为0.5mm，投入100份氟橡胶生胶，待包辊稳定后，依次加入0.5份内脱模剂，5份吸酸剂， 打卷5次；
（2）加入6份助硫化剂和3份双二五硫化剂，打卷7次；
（3）放大辊距至1.4mm后下片，177℃ 5min热压硫化，之后恒温100℃热空气硫化1h，升温至232℃，恒温热空气硫化2h，得到无填料氟橡胶。
实施例2
（1）设置开炼机的辊温为25℃，辊距为0.5mm，投入100份氟橡胶生胶，待包辊稳定后，一次加入0.5份脱模剂，5份吸酸剂，30份废旧轮胎热裂解炭黑，打卷5次；
（2）加入6份硫化剂和3份双二五硫化剂，打卷7次；
（3）放大辊距至1.4mm后下片，177℃ 5min热压硫化，之后恒温100℃热空气硫化1h，升温至232℃，恒温热空气硫化2h，得到废旧轮胎热解炭黑轮胎氟橡胶。
实施例3
（1）设置开炼机的辊温为25℃，辊距为0.5mm，投入100份氟橡胶生胶，待包辊稳定后，一次加入0.5份脱模剂，5份吸酸剂，30份N990，打卷5次；
（2）加入6份硫化剂和3份双二五硫化剂，打卷7次；
（3）放大辊距至1.4mm后下片，177℃ 5min热压硫化，之后恒温100℃热空气硫化1h，升温至232℃，恒温热空气硫化2h，得到N990氟橡胶。
实验结果
表1无填料、填充N990、填充CBp橡胶物理机械性能对比
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (7)

1.一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶，其特征在于，所述氟橡胶的制备原料由如下组分组成：氟橡胶生胶、废旧轮胎热裂解炭黑、双二五硫化剂、助硫化剂、吸酸剂和内脱模剂。
2.根据权利要求1所述的氟橡胶，其特征在于，按照质量份数计，所述氟橡胶的制备原料中，氟橡胶生胶：废旧轮胎热裂解炭黑：双二五硫化剂：助流剂：吸酸剂：内脱模剂为100:30:3:6:5:0.5。
3.根据权利要求1所述的氟橡胶，其特征在于，所述双二五硫化剂为；所述助流剂为；所述吸酸剂为；所述内脱模剂为。
4.一种高强度高硬度耐高温的氟橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）设置开炼机参数，投入氟橡胶生胶，待包辊稳定后，依次加入内脱模剂，吸酸剂，废旧轮胎热裂解炭黑，进行打卷；
（2）加入助硫化剂和双二五硫化剂，进行打卷；
（3）放大辊距后下片，进行一段热压硫化和二段热空气硫化即得所述氟橡胶。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述开炼机参数为辊温25℃，辊距0.5mm；所述打卷的次数为5次。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述打卷次数为7次。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，放大后的辊距为1.4mm，所述一段热压硫化的条件为177℃ 5min；所述二段硫化的条件为100℃恒温1h， 232℃ 恒温2h。
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