阅读说明：本技术 一种增强型氟橡胶23及其制备方法 (Enhanced fluororubber 23 and preparation method thereof ) 是由 蔡贾林 刘国强 王德海 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种增强型氟橡胶23及其制备方法,其配方组成为：氟橡胶23：70～80份、HTPB：18～20份、固化剂：1.5～2份、增容剂：2～3份、改性剂：0.8～1.2份。本发明通过采用HTPB预聚体、固化剂、增溶剂和改性剂在氟橡胶23中引入网状HTPB,在传统氟橡胶中加入弹性网络结构提高了氟橡胶23的弹性和低温力学性能。(The invention discloses an enhanced fluororubber 23 and a preparation method thereof, and the enhanced fluororubber comprises the following components in formula: fluororubber 23: 70-80 parts of HTPB: 18-20 parts of curing agent: 1.5-2 parts of a compatibilizer: 2-3 parts of a modifier: 0.8 to 1.2 portions. According to the invention, the HTPB is introduced into the fluororubber 23 by adopting the HTPB prepolymer, the curing agent, the solubilizer and the modifier, and the elasticity and the low-temperature mechanical property of the fluororubber 23 are improved by adding the elastic network structure into the traditional fluororubber.)

一种增强型氟橡胶23及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种增强型氟橡胶23及其制备方法。

背景技术

氟橡胶23为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物，其具有物理和化学性能稳定、电绝缘性能和抗辐射性能优异的特点，其广泛应用于航天、军工、汽车、石油化工工业等领域。但氟橡胶23的缺点是弹性和耐寒性能差，主要原因是氟橡胶中氟原子具有强负电性，其强的吸电子能力使聚合物分子链上C-C键能变更大，分子链的刚性较差。由于橡胶23的弹性和耐寒性不住，严重的影响了橡胶23成型件的低温环境适应性能，并限制了橡胶23的应用范围。因此，对氟橡胶23弹性和耐寒性的改善具有重要的现实意义。

本发明提供了一种增强型氟橡胶23及其制备方法，采用本发明方法能增加氟橡胶23的弹性并降低氟橡胶23的脆性温度，提高氟橡胶的综合性能，目前采用该方法对氟橡胶23进行增强尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强型氟橡胶23及其制备方法，提高氟橡胶23的弹性并降低氟橡胶23的脆性温度。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种增强型氟橡胶23，其配方组成(重量份数)为：氟橡胶23：70～80份、HTPB：18～20份、固化剂：1.5～2份、增容剂：2～3份、改性剂：0.8～1.2份。

所述的HTPB的平均分子量为1000～1500g/mol；

所述的固化剂为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)；

所述的增容剂为乙烯基丙烯酸酯；

所述的改性剂为环氧丙烯酸树脂；

一种增强型氟橡胶23的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：定量称取氟橡胶23，并将氟橡胶23加入乙酸丁酯中，配制成质量含量为7～9％的氟橡胶溶液；

步骤B：将步骤A得到的溶液用100目的筛网对过筛，除去其中的大颗粒预聚体；

步骤C：将步骤B得到的溶液加入真空搅拌器中，控制转速为100～150转每分钟，温度为室温；

步骤D：定量称取增容剂和改性剂，在搅拌条件下加入步骤C的溶液中，搅拌10～15分钟；

步骤E：定量称取HTPB和MDI，将MDI加入HTPB中手动搅拌均匀；

步骤F：将HTPB溶液加入这步骤D中的氟橡胶溶液，机械搅拌10～15分钟；

步骤F：开启加热和真空，控制加热温度为60～65℃，控制真空度为-3Mpa～-5Mpa，控制搅拌速率为80～100转每分钟，搅拌30～40min；

步骤G：步骤F结束后，调整加热温度为40～45℃，控制真空度为-8Mpa～-10Mpa，控制搅拌速率为20～30转每分钟，缓慢搅拌2～2.5小时；

步骤H：取出步骤G得到的粘稠状氟橡胶溶液，并将该溶液浇注到模具中；

步骤I：取出步骤H的模具放入真空烘箱中，控制真空度为-8Mpa～-10Mpa，温度为40～45℃，固化24～35小时使物料固化成型，然后开模即得所需的增强型氟橡胶23。

下面对本发明做进一步的解释和说明。

采用HTPB交联固化体系增强氟橡胶23可在氟橡胶体系中形成交联互传网络结构，提高氟橡胶23的弹性。

采用MDI为氟橡胶中HTPB的固化剂可增加HTPB中羟基参与反应固化反应的程度，提高交联固化密度。

采用乙烯基丙烯酸酯为增溶剂可提高HTPB和氟橡胶23的相容性和长链与短链的混合均匀性。

采用环氧丙烯酸树脂为改性剂可促进HTPB与氟橡胶的相容性，同时促进HTPB交联。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

本发明通过采用HTPB预聚体、固化剂、增溶剂和改性剂在氟橡胶23中引入网状HTPB，在传统氟橡胶中加入弹性网络结构提高了氟橡胶23的弹性和低温力学性能。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。

实施例1：

一种增强型氟橡胶23及其制备方法，其配方组成(重量份数)为：氟橡胶23：74份、HTPB：20份、MDI：2份、乙烯基丙烯酸酯：3份、环氧丙烯酸树脂：1份。

步骤A：定量称取氟橡胶23，并将氟橡胶23加入乙酸丁酯中，配制成质量含量为7％的氟橡胶溶液。

步骤B：将步骤A得到的溶液用100目的筛网对过筛，除去其中的大颗粒预聚体；

步骤C：将步骤B得到的溶液加入真空搅拌器中，控制转速为150转每分钟，温度为室温；

步骤D：定量称取增容剂和改性剂，在搅拌条件下加入步骤C的溶液中，搅拌13分钟；

步骤E：定量称取HTPB和MDI，将MDI加入HTPB中手动搅拌均匀；

步骤F：将HTPB溶液加入这步骤D中的氟橡胶溶液，机械搅拌13分钟；

步骤F：开启加热和真空，控制加热温度为65℃，控制真空度为-3Mpa，控制搅拌速率为100转每分钟，搅拌30min；

步骤G：步骤F结束后，调整加热温度为45℃，控制真空度为-8Mpa，控制搅拌速率为30转每分钟，缓慢搅拌2小时；

步骤H：取出步骤G得到的粘稠状氟橡胶溶液，并将该溶液浇注到模具中；

步骤I：取出步骤H的模具放入真空烘箱中，控制真空度为-9Mpa，温度为42℃，固化25小时使物料固化成型，然后开模即得所需的增强型氟橡胶23。

所得的增强型氟橡胶23的各项质量指标如下：

脆性温度：-35℃；

氟橡胶的伸长率：380％；

拉伸强度：20MPa；

实施例2：

一种增强型氟橡胶23及其制备方法，其配方组成(重量份数)为：氟橡胶23：77份、HTPB：18份、MDI：1.8份、乙烯基丙烯酸酯：2份、环氧丙烯酸树脂：1.2份。

步骤A：定量称取氟橡胶23，并将氟橡胶23加入乙酸丁酯中，配制成质量含量为7.5％的氟橡胶溶液。

步骤B：将步骤A得到的溶液用100目的筛网对过筛，除去其中的大颗粒预聚体；

步骤C：将步骤B得到的溶液加入真空搅拌器中，控制转速为120转每分钟，温度为室温；

步骤D：定量称取增容剂和改性剂，在搅拌条件下加入步骤C的溶液中，搅拌13分钟；

步骤E：定量称取HTPB和MDI，将MDI加入HTPB中手动搅拌均匀；

步骤F：将HTPB溶液加入这步骤D中的氟橡胶溶液，机械搅拌15分钟；

步骤F：开启加热和真空，控制加热温度为65℃，控制真空度为-3Mpa，控制搅拌速率为100转每分钟，搅拌35min；

步骤G：步骤F结束后，调整加热温度为43℃，控制真空度为-8Mpa，控制搅拌速率为30转每分钟，缓慢搅拌2.5小时；

步骤H：取出步骤G得到的粘稠状氟橡胶溶液，并将该溶液浇注到模具中；

步骤I：取出步骤H的模具放入真空烘箱中，控制真空度为-9Mpa，温度为45℃，固化30小时使物料固化成型，然后开模即得所需的增强型氟橡胶23。

所得的增强型氟橡胶23的各项质量指标如下：

脆性温度：-32℃；

氟橡胶的伸长率：350％；

拉伸强度：21.5MPa；

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。