CN113372668A - 一种耐高温氟橡胶及其制备方法 - Google Patents
一种耐高温氟橡胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113372668A CN113372668A CN202110729024.0A CN202110729024A CN113372668A CN 113372668 A CN113372668 A CN 113372668A CN 202110729024 A CN202110729024 A CN 202110729024A CN 113372668 A CN113372668 A CN 113372668A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluororubber
- temperature
- polytetrafluoroethylene
- mixing
- metal oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N bisphenol AF Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C=C1 ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
- C08K2003/2272—Ferric oxide (Fe2O3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及橡胶加工领域，具体涉及一种耐高温氟橡胶及其制备方法。一种耐高温氟橡胶，原料包括包括重量百分比为60～70％的氟橡胶、10～16％的聚四氟乙烯、2～5％的金属氧化物、0.8～1.2％的双酚AF和0.2～0.4％的BPP、15～23％的无机填料。本发明中的耐高温氟橡胶能够承受的温度更高，以能够在温度更高的环境中使用，并保持较长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶加工领域，具体涉及一种耐高温氟橡胶及其制备方法。
背景技术
氟橡胶是一种耐高温、耐油以及耐化学药品侵蚀的橡胶，广泛应用于航空、导弹、汽车、造船、化工等领域中。氟橡胶在不同领域中的工作环境不同，以氧传感器为例，氧传感器是发动机中必不可少的元件，主要用于对尾气中的氧气浓度进行检测，以间接调整喷油器的喷油量，保证燃料能够充分燃烧，使得发动机中的三元催化转换器能更好的去除尾气中的CO、HC和NOx等有毒有害气体的去除，避免污染环境。其中氟橡胶主要应用于氧传感器的密封塞上，而氧传感器在工作时需要与高温的尾气接触，尾气中的热量会传递至密封塞中，故氟橡胶的工作环境温度较高。目前的普通氟橡胶能够承受的温度通常低于250℃，而氧传感器的工作温度通常在320℃左右，在此温度下，氟橡胶的使用寿命较短。另外，氧传感器工作时，密封塞中的氟橡胶一端靠近尾气的一端的温度会快速升高，使得氟橡胶两端的受热不均匀，普通氟橡胶也极易开裂，进一步缩短使用寿命。
发明内容
本发明意在提供一种能够承受的温度更高的耐高温氟橡胶及其制备方法，以能够在温度更高的环境中使用，并保持较长的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐高温氟橡胶，原料包括包括重量百分比为60～70％的氟橡胶、10～16％的聚四氟乙烯、2～5％的金属氧化物、0.8～1.2％的双酚AF和0.2～0.4％的BPP、15～23％的无机填料。
本方案的有益效果为：
本方案中的金属氧化物与氟橡胶混合后能够提高氟橡胶的导热性能在，仍以氧传感器为例，当密封塞的一端受热时，热量能够快速传递至密封塞的另一端，使得密封塞的两端受热均匀，避免密封塞因受热不均而开裂，故可提高氟橡胶能够承受的温度范围。
其次，采用双酚AF和BPP使得氟橡胶制成的密封塞的高温压缩永久变形较好，能够长时间保持密封效果，有效提高密封塞的使用寿命。
进一步，金属氧化物为氧化镁、三氧化二铁和氧化锌中的至少两种。
本方案的有益效果为：本方案中的金属氧化物在提高橡胶的导热性能的同时，通过不同的金属氧化物的量能够改变最后制得的氟橡胶的颜色，而不再需要待密封塞成型后再改变颜色，简化加工工序，提高加工效率。
本发明还公开一种耐高温氟橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将氟橡胶生胶、聚四氟乙烯混合，得到初步混合物；
步骤2：向初步混合物中加入双酚AF和BPP，混合得到二次混合物；
步骤3：向二次混合物内加入金属氧化物、无机填料，混炼8～12min，混炼温度为80～100℃。
本方案的有益效果为：采用本方法可制造出上述氟橡胶，而本方案中的氟橡胶内加入有15～20较多的聚四氟乙烯，与普通的氟橡胶相比，本方案中的聚四氟乙烯的加入量较多，聚四氟乙烯能够更好的对氟橡胶进行软化，从而进一步避免氟橡胶在高温下开裂，有效提高氟橡胶的使用寿命。另外，本方案中先将聚四氟乙烯与氟橡胶生胶混合，延长聚四氟乙烯与氟橡胶接触的时间，使得聚四氟乙烯更好的对氟橡胶进行软化，提高软化效果。
进一步，步骤1中的聚四氟乙烯为粒径为17～23μm的微粉。
本方案的有益效果为：聚四氟乙烯为粉末状，步骤一中，聚四氟乙烯能更好的与氟橡胶生胶混合，从而充分的对氟橡胶生胶进行软化。
进一步，步骤1的混合时间为2～3min；步骤2的混合时间为3～3min。
本方案的有益效果为：本方案中的氟橡胶、聚四氟乙烯微粉较为容易混合，经过短时间混合即可壳使聚四氟乙烯逐渐初步渗透如氟橡胶中；而在进行步骤2和步骤3的操作时，聚四氟乙烯微粉也会继续渗透如氟橡胶中，故聚四氟乙烯也能够充分的与氟橡胶混合，同时提高加工效率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
本发明公开一种耐高温氟橡胶：原料包括重量百分比为60～70％的氟橡胶、10～16％的聚四氟乙烯、2～5％的金属氧化物、0.8～1.2％的双酚AF和0.2～0.4％的BPP、15～23％的无机填料。
本发明还公开一种耐高温氟橡胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将氟橡胶生胶、聚四氟乙烯混合，得到初步混合物，具体的，本实施例中的聚四氟乙烯为粒径为17～23μm的微粉；
步骤2：向初步混合物中加入双酚AF和BPP，混合得到二次混合物；
步骤3：向二次混合物内加入金属氧化物、无机填料，混炼8～12min，混炼温度为80～100℃，具体的，本实施例中的无机填料采用炭黑。
具体的，本发明以制造100Kg氟橡胶为例，本实施例公开实施例1～7，实施例1～7均使用70Kg氟橡胶生胶，实施例1～7中的聚四氟乙烯、双酚AF、BPP、无机填料的用量、金属氧化物的种类和用量以及混炼的时间和温度不同，具体如下所示：
在实施例1～7的基础上，本发明还公开对比例1～3：
对比例1：未添加金属氧化物和聚四氟乙烯，除此之外，其它数据与实施例1相同；
对比例2：未添加金属氧化物，聚四氟乙烯添加3Kg，除此之外，其它数据与实施例1相同；
对比例3：聚四氟乙烯添加3Kg，除此之外，其它数据与实施例1相同。
最后，将通过实施例3、对比例1和对比例2制得的氟橡胶采用相同方法制作出厚度、直径等均相同的三组密封塞，每组密封塞的数量均为三个，并将密封塞应用于相同的M18氧传感器内，在相同的环境中进行一下测试：
1.对密封塞的尾端加热至300℃，并保持40h，每隔3h观察密封塞是否开裂，任意一个密封塞出现开裂后即停止该组的所有密封塞的测试。
2.对经测试1测试40h后未开裂的氧传感器，切开氧传感器的外壳，观察氧传感器内部是否受污染。
3.对经测试2测试后仍合格的组中的产品放入燃烧功能测试台进行测试，再放入信号测试台内测试是否掉信号，最后再放入燃烧功能测试台内进行测试，并将两次燃烧功能测试台的测量结果进行对比，观察两侧测试结果是否出现偏差。
测试结果如下所示：
经过上述测试，发现未采用金属氧化物的橡胶制作的密封塞无法在300℃的高温环境下使用，而仅使用金属氧化物的橡胶制作的密封塞，在长时间使用后容易变形，密封性会变差。采用金属氧化物和聚四氟乙烯的橡胶制作的密封塞使用时，在300℃的高温环境下长时间使用不会出现开裂，同时能保持较好的密封性，避免样传感器内被污染。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1.一种耐高温氟橡胶，其特征在于：原料包括重量百分比为60～70％的氟橡胶、10～16％的聚四氟乙烯、2～5％的金属氧化物、0.8～1.2％的双酚AF和0.2～0.4％的BPP、15～23％的无机填料。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温氟橡胶及其制备方法，其特征在于：金属氧化物为氧化镁、三氧化二铁和氧化锌中的至少两种。
3.一种耐高温氟橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将氟橡胶生胶、聚四氟乙烯混合，得到初步混合物；
步骤2：向初步混合物中加入双酚AF和BPP，混合得到二次混合物；
步骤3：向二次混合物内加入金属氧化物、无机填料，混炼8～12min，混炼温度为80～100℃。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温氟橡胶的制备方法，其特征在于：步骤1中的聚四氟乙烯为粒径为17～23μm的微粉。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温氟橡胶的制备方法，其特征在于：步骤1的混合时间为2～3min；步骤2的混合时间为3～3min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110729024.0A CN113372668A (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种耐高温氟橡胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110729024.0A CN113372668A (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种耐高温氟橡胶及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113372668A true CN113372668A (zh) | 2021-09-10 |
Family
ID=77579924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110729024.0A Pending CN113372668A (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种耐高温氟橡胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113372668A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354811A (en) * | 1991-11-20 | 1994-10-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Fluorine-containing thermoplastic elastomer composition and process for its production |
| JPH07247396A (ja) * | 1994-01-27 | 1995-09-26 | Kin Yosha Kk | 撥油性フッ素ゴム組成物 |
| CN101724212A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-06-09 | 青岛开世密封工业有限公司 | 节能油封用橡胶组合物 |
| EP3026078A1 (de) * | 2014-11-25 | 2016-06-01 | ContiTech MGW GmbH | Kautschukmischung und schlauch enthaltend die kautschukmischung |
| CN106317713A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 南京利德东方橡塑科技有限公司 | 一种耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶及其制备方法 |
-
2021
- 2021-06-29 CN CN202110729024.0A patent/CN113372668A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354811A (en) * | 1991-11-20 | 1994-10-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Fluorine-containing thermoplastic elastomer composition and process for its production |
| JPH07247396A (ja) * | 1994-01-27 | 1995-09-26 | Kin Yosha Kk | 撥油性フッ素ゴム組成物 |
| CN101724212A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-06-09 | 青岛开世密封工业有限公司 | 节能油封用橡胶组合物 |
| EP3026078A1 (de) * | 2014-11-25 | 2016-06-01 | ContiTech MGW GmbH | Kautschukmischung und schlauch enthaltend die kautschukmischung |
| CN106317713A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 南京利德东方橡塑科技有限公司 | 一种耐磨耐高温抗撕裂氟橡胶及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 方晓波等: "《PTFE填充氟橡胶的摩擦磨损特性研究》", 《特种橡胶制品》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103497431B (zh) | 阻燃电缆的外护套及其制作方法 | |
| CN1844277A (zh) | 高温远红外绝缘节能涂料及其制备方法 | |
| CN102729547A (zh) | 阻燃玻璃钢复合材料、其制备方法及其应用 | |
| CN103881396B (zh) | 一种电缆密封模块及其制备方法 | |
| CN113372668A (zh) | 一种耐高温氟橡胶及其制备方法 | |
| CN101935565A (zh) | 一种低碳气体燃料及其制备方法 | |
| CN107586415B (zh) | 遇热膨胀且可阻燃的橡胶复合材料及其制作方法与应用 | |
| CN102268220A (zh) | 防腐涂料及其应用 | |
| CN111171581A (zh) | 一种具有抗静电特性的彩色氟硅橡胶材料 | |
| CN112980115A (zh) | 一种耐高温低挥发氟橡胶材料及其制备方法与应用 | |
| CN109608712B (zh) | 一种可燃绝热层配方及其制造方法 | |
| CN115746924B (zh) | 一种低排放点燃式发动机燃料油及其制备方法 | |
| CN111117014A (zh) | 一种改性丁腈橡胶燃油管及其制备方法 | |
| US20200001222A1 (en) | Composite ceramic filter material for high temperature flue gas dust removal | |
| CN104693554A (zh) | 超薄耐热打孔输送带 | |
| CN105351413A (zh) | 耐高温汽车制动器有机摩擦衬片及其制造方法 | |
| CN104582030A (zh) | 一种抗老化高分子自限温伴热电缆 | |
| CN105695006B (zh) | 一种节油柴油清净剂及其制备方法 | |
| CN101328439B (zh) | 一种燃油雾化剂 | |
| CN104629550A (zh) | 一种废气燃烧炉用导热材料 | |
| CN111363278B (zh) | 一种衬氟防静电管道及其加工工艺 | |
| CN109294641A (zh) | 一种喷油嘴清洗剂及其制备方法 | |
| CN112553487B (zh) | 一种具有良好高温耐久烧蚀性能的铱镍合金火花塞中心电极材料及其制备方法 | |
| CN107987898A (zh) | 一种乙醇汽油及其制备方法 | |
| CN114854107A (zh) | 一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210910 |