双酚硫化助剂LCA在氟橡胶中的应用
离子硫化的氟橡胶配方和性能研究1
( H2N N H ) ( HN = ) --( = N H ) ( N HN H2) ( 为氟烷基芳基)
第一类氟弹性体应用最广。曾研究了此类 氟橡胶生胶及其胶料的结构与硫化胶性能之间 的关系。用19 F 核磁共振谱确定了生胶中单体链 节分布及其对含有不同填料和硫化剂的硫化胶 的物理性能及动态力学性能的影响。也曾研究
了胶料组成对高温弹性、耐屈挠性及流动稳定 性的影响。目前正在制定新型双酚硫化体系, 促 使硫化安全迅速。
硫化机理及硫化体系组成
硫化偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物及偏氟乙
烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物时主要使用称之
为二酚( 双酚) 的硫化体系。但对某些目的仍常
用胺类硫化试剂。
曾 研 究 了 包括 使 用 模 型 化 物 ( CF3) 2CF
憎水相迁移的催化剂。在季铵碱的作用下同时
进行着聚合物分 子的脱氟化氢反应而生成双
键:
CF 2CF CH 2CF2
+ R4 X+ OH - →
CF 2CF CH = CF + R4 X+ F - + H2O
CF3 其中的氟原子也可由交联基团取代。
用红外光谱证实了脱氟化氢反应。这一反
应曾用于制备含双键的氟橡胶。为此, 将偏氟乙 烯-六氟丙烯的四甲基乙二醇溶液用苄基三苯 基氯化磷和氢氧化钙进行处理( 85 °C ×44 h) 。 与此类似, 100 质量份偏氟乙烯-六氟丙烯共聚 物与 4 份 1. 8 重 氮双环 [ 5, 4, 0] -7-十 一碳烯
机械性能优良。
氟橡胶双酚AF_BPP硫化体系硫化特性的研究
加工・应用弹性体,2005208225,15(4):52~54CHI NA E LAST OMERICS收稿日期:2004210229作者简介:梁中华(1981-),男,辽阳朝阳人,青岛科技大学高分子材料与工程学院2002级硕士研究生,研究方向为高聚物的共混改性。
氟橡胶双酚AF/B PP 硫化体系硫化特性的研究梁中华1,周丽玲1,谢宝华2,李 坤3(1.青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042;2.吉化集团精细化工技术中心,吉林吉林132021;3.吉化集团公司精细化学品厂,吉林吉林132021)摘 要:研究了双酚AF硫化体系中硫化剂双酚AF 、促进剂BPP 对氟橡胶硫化特性的影响以及硫化温度对硫化特性的影响。
结果表明:硫化剂双酚AF 的用量主要影响胶料的交联密度以及硫化时间,并且可以改善胶料的加工性能;促进剂BPP 的用量主要影响胶料的硫化时间,对加工性能有一定的影响;硫化温度的提高会使交联密度下降。
关键词:氟橡胶;双酚AF ;BPP中图分类号:T Q 333.93 文献标识码:A 文章编号:100523174(2005)0420052203 自70年代初以来,双酚/硫化体系已用于硫化氟碳弹性体。
采用双酚硫化体系所制备的胶料高温压缩永久变形、流动性和贮存稳定性好,因而多用于制备O 形圈和其它在高温下要求低压缩永久变形的配件[1]。
1 双酚/ 硫化体系的硫化机理双酚AF 硫化体系的组成有:作为交联剂的双酚,作为相传递硫化剂的有机 化合物,进行主链脱HF 形成双键用的无机碱,以及作为吸酸剂的金属氧化物。
双酚AF 为亲核试剂,其分子式为:由于双酚AF 对氟橡胶硫化没有足够的活性,所以不会单独使用,通常并用 类化合物。
典型的 类化合物是季铵盐和季磷盐,与双酚AF 并用效果最好的 类化合物是BPP (苄基三苯基氯化磷),其分子式为:其硫化机理如下: 硫化过程中产生的HF,不但会抑制交联反应的发生,对硫化胶的耐热氧老化性能有不利的影响,而且会腐蚀设备,硫化体系中的金属氧化物用于吸收硫化过程中产生的HF。
硫化体系对氟橡胶26在硫化氢环境中耐老化性能的影响
C o  ̄ e s t 公 司生产 的高 压釜测 试 系统 , 依照 N A C E标 准对 其进 行不 同温 度下 硫化 氢老化 试验 , 研究 了三 种硫化
体系对氟橡胶 2 6 硫化特性 、 物理性能和耐硫化氢老化性能的影响。结果表 明: 采用 3 # 硫化剂硫化体系的氟 橡 胶硫 化特 性 、 物 理性 能相 对较 好 ; 不 同温度下 氟橡 胶在 气 相 中含 硫化 氢 气体 、 试 样 置 于液 相 的腐 蚀 环 境腐
2 0 1 3年第 4 2卷 第 2期
合成 材料 老化 与应 用
一 ' ’’’’’’’’’’’’、
^ ¨
: 试 验 与研究
^
‘ I t 。 ‘ t I I ‘ I ‘ I
;
硫 化 体 系对 氟 橡 胶 2 6在 硫 化 氢 环境 中 耐 老 化 性 能 的影 响
卢 少 杰 , 丛 川波 , 崔 立 山。 , 周 琼 , 张 文学
蚀后 , 3 # 硫化 剂硫 化体 系氟 橡胶 硬度 较高 , 拉伸 性 能较好 , 耐硫 化氢 性 能相对 较好 , 但其 体积 变化 率在不 同 的
温度下均超过 2 0 %, 很难满足硫化胶条件下的使用。 关键词 : 氟橡胶 , 硫 化体 系 , 耐 硫 化氢老 化性 能
中图分 类 号 : T Q 3 3 3 . 9 3
新型防焦剂及硫化剂在氟橡胶中的应用
170℃ × 10′ 170℃ × 20′ 170℃ × 15′
71Leabharlann 717113. 6
13. 9
12. 7
380
450
340
71
71
71
3. 2
4. 1
3. 0
120
170
150
200℃ × 16h 200℃ × 16h 200℃ × 16h
72
72
73
15. 5
16. 7
15. 4
320
270
220
第 37 卷第 12 期
杨文良. 新型防焦剂及硫化剂在氟橡胶中的应用
·9·
2. 3 CX-1 对氟橡胶胶浆寿命的影响
力,可用 于 厚 实 橡 胶 制 品 生 产,可 在 高 温 下 硫
从表 3 可以看出,添加了 CX-1 后胶浆的寿 化。
命大 大 延 长 了,这 仍 然 是 利 用 它 的 羧 酸 根 延 迟
本文使用了自制的硫化剂 CX-1,研究了 它 对氟橡胶焦烧及胶浆储存寿命等方面的影响。
基 本 配 方: MLF2-13W,100; 氢 氧 化 钙 NICC5000,3;氧化镁 MA-150,9; 硅 藻 土,15; 铁 红,5;炭 黑 N990,2; HT-290,0. 5; BPP,0. 5; 合 计 135。配方中其他组份见表 1。 2. 1 CX-1 对氟橡胶焦烧性能的影响
0# 135 1. 4 —
1 ∶ 08 3 ∶ 50 9. 50 28. 38
0 ∶ 48 2 ∶ 36 8. 90 27. 41
0 ∶ 29 2 ∶ 07 8. 00 28. 10
1#
2#
135
135
氟橡胶中双酚AF硫化体系的硫化特性分析
由于氟橡 胶 在硫化 过程 中脱 出的氟化 氢不仅 对硫 化胶 的热老 化 性 能 会 产生不 利 影 响 , 且对 而 交联反应 也会 产 生 抑 制作 用 , 以必 须 使 用 诸如 所
l
CF 3
‘
氢氧化钙等吸酸剂将其除去 : Ca(O 2 2 F— a 2 2 2 H) + H cF + H O 为使 硫化 胶 能够 获得最佳 的物理 一 l 生能和避免
表 2 硫 化促 进剂用量对硫 化特性 的影 响
2 1 实验 原 料 .
氟檬胶 F62 双酚 A , 进 剂 B P 苄基 三 20 . F促 P( 苯 基氯化磷 ) 均 由 上 海 3 等 F公 司 成 都 分 公 司 提 供。
2 2 实 验设 备 .
C 0O 2 3E无转子硫化仪 , 北京友深电子仪器厂
叫
~
倪海鹰等
: , CF C — C l C ~ F一 — F F = F
CF CF~ = — _ — +
氟橡胶 中双 酚 A F硫化体 系的硫化特性分析
2 3
时 , 胶 的扭矩 大致 相 同 , 明硫 化剂用 量 的变 化 生 表
几 乎 对胶料 的流 动性 没 有什 么 影 响 , 在完 成 硫 而 化后 , 料 的扭 矩 是 随着 双 酚 A 胶 F用 量 的增 加 而
表 1 硫 化剂 用量对硫化 特性的影响
由表 2可以看出 , 硫化促进剂 B P对氟橡胶 P 硫化 特 性 的 影 响 程 度 明 显 高 于 双 酚 A F。随 着
B P用量 构增 加 , P 氟橡胶 的硫 化 时间大 幅度 缩短 ,
而且硫化 皎的交联密度也有 了明显提高 , 这表 明 B P在硫化过程中对提高双酚 A P F的硫化活性确 实 起到 了促 进 作 用 。而 且 , 根据 硫 化扭 矩可 以判
低温氟橡胶混炼胶的配合技术探讨
氟橡 胶 F 2 6 0 1 B L 、 R e m2 6 0 、 F 2 4 6 3 — 1 、 C G 5 0 0 P、 C G F L T、 含 硫化 剂 的氟 预 混胶 C G A 2 5 P ; 双酚 A F, 促 进剂 B P P; 2 , 5 一 二 甲基 一 2 , 5 一 双( 叔 丁 基 过氧 化) 己烷 , T A I C, 活性 氧 化 镁 ( 1 5 0 ) , 氢氧 化 钙 ( C a l d i c 2 0 0 0 ) , 硫
室 温一 1 5 0℃ , 2 h 一1 8 O℃ . 2 h 一2 0 0℃一 2 h.
氟 橡 胶 混 炼 胶 的组 成 由生 胶 、 硫化 体系 、 吸 酸
体 系 和 补强 填 充体 系组 成 ,为考 虑 应 用 加 工性 能 ,
可 在 配方 中加入 适 量 的加 工助 剂 。 为 了 系统 地 考 察 各 种 生胶 、 硫化体 系 、 吸 酸 体
氟 橡 胶 是 指 主链 或 侧 链 含 有 氟 原 子 的 一 种 特 种合成橡胶 , 具有耐油 、 耐溶剂 、 耐强酸 、 耐 老 化 等
一
究 的氟 橡胶 品种 典型低 温性 能及 试验 配方 见表 1 。
表 1 氟 橡 胶 品 种典 型低 温 性 能
T a b 1 T y p i c a l c r y o g e n i c p r o p e r t y o f d i f f e r e n t v a r i e t y l f u o r o r u b b e r
硅 藻土) : 1 5 , AF / B P P: 1 . 8 / 0 . 5 ,双 2 , 5 / T A I C: 1 . 5 / 3 . 5 ,
1 试 验 部分
双酚硫化体系对氟橡胶性能的影响
双酚硫化体系对氟橡胶性能的影响氟橡胶因其主链或侧链碳原子上含有氟原子而具有耐高温、耐化学介质及耐老化性能,广泛地应用于航空、航天、汽车、船舶、石油等领域。
氟橡胶传统的二元胺硫化剂(如3号硫化剂)硫化速度慢,与金属的粘合性好,热拉伸强度高,高温压缩永久变形大;为改善高温压缩永久变形而开发的二羟基化合物(如双酚AF)不仅降低了高温压缩永久变形,并且硫化速度快.焦烧安全性好,本工作研究了硫化剂双酚AF和促进剂BPP硫化体系的变量试验对氟橡胶硫化特性和物理性能的影响。
1 试验1.1 原材料氟橡胶2603偏氟乙烯、六氟丙烯共聚物,宽分子量分布,上海三爱富新材料股份有限公司产品;活性氧化镁,上海敦煌化工厂产品;喷雾炭黑,抚顺化工厂产品;氢氧化钙,上海金山漕经化工厂产品,双酚AF(六氟异丙叉-双(4-羟基苯)),上海三爱富新材料股份有限公司产品;BPP(苄基三苯基氯化磷),大连化学物理研究所产品。
1.2 配方试验配方见表1。
基本配方:氟橡胶2603,100;活性氧化镁,4;喷雾炭黑,15;氢氧化钙,6。
1.3 试验仪器XK-160开炼机(上海橡胶机械厂);50 t平板硫化机(青岛机床厂);MDR2000流变仪(美国孟山都公司);拉力试验机(日本岛津株式会社);老化箱(日本铃木制作所)。
1.4 试样制备胶料混炼都在XK-160开炼机上进行;胶料硫化特性在MDR200O流变仪上测试;试样在180℃x10 min一段模压硫化,在200℃x24 min二段硫化。
1.5 性能测试物理性能按相应国家标准试验方法测试。
试验温度为170℃。
2 结果讨论2.1 胶料的硫化性能2.1.1 双酚AF的用量对硫化特性的影响双酚AF、BPP的用量及配比是硫化体系的关键,不仅影响胶料的硫化速度、焦烧安全性,而且影响胶料的拉伸性能、耐热性能、压缩永久变形性能,故本试验采用二因素三水平正交试验方案。
从图1可以看出,在BPP用量相同的情况下,双酚AF用量的增大,硫化曲线向右平行移动,延长了焦烧时间,增大了焦烧安全性;硫化曲线转矩逐个增大,说明硫化交联密度随双酚AF 用量而增大;同时在BPP用量相同的情况下,焦烧时间随双酚AF用量而延长,说明焦烧时间不仅随促进剂用量的增大而缩短,而且跟硫化剂的用量有关,焦烧时间随硫化剂用量的增大而延长。
不同加工助剂在氟橡胶中的应用研究
橡 胶 科 技 原材料·配合
2020 年第 18 卷
不同加工助剂在氟橡胶中的应用研究
李国东,杨燕妮,沈建忠
(上海悦建汽车科技有限公司,上海 201799)
摘要:研究加工助剂AC-617A(聚乙烯蜡),RL22(脂肪酸酯类润滑油)和巴西棕榈蜡对氟橡胶性能的影响。结果表
明:3种加工助剂均可以提高氟橡胶胶料的流动性,改善胶料的加工性能,提高填料在氟橡胶中的分散性,其中巴西棕榈
基本配方为:氟橡胶 100,炭黑N990 25,氢 氧化钙 6,活性氧化镁 3,活性剂 0. 8,加工助 剂 变量(如表1所示)。
表1 加工助剂变量配方
份
组 分
配方编号
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
加工助剂AC-617A 0 0. 5 1 0 0 0 0
巴西棕榈蜡
0 0 0 0. 5 1 0 0
加工助剂RL22
作 者 简 介:李 国 东(1986—),男,安 徽 合 肥 人,上 海 悦 建 汽 车 科技有限公司工程师,学士,主要从事橡胶配方设计和新材料应用 研究工作。
氟橡胶 硫化促进剂
氟橡胶硫化促进剂概述氟橡胶是一种具有优异耐热性、耐油性和耐化学品性能的合成橡胶,广泛应用于航空航天、汽车、化工等领域。
然而,氟橡胶的硫化速度较慢,为了提高其硫化速度和性能,需要添加硫化促进剂。
本文将介绍氟橡胶硫化促进剂的作用机理、常用的硫化促进剂种类及其特点,以及在氟橡胶中的应用。
作用机理氟橡胶硫化促进剂是一种能够加速氟橡胶硫原子与双键结合形成交联网络的物质。
它通过以下几个方面发挥作用:1.活化双键:氟橡胶中存在许多双键结构,硫化促进剂可以与这些双键反应,使其活化,易于与硫原子发生反应。
2.催化硫原子的引入:硫化促进剂可以催化硫原子从硫源中释放出来,并加速其与双键结合形成交联结构。
3.加速硫化反应:硫化促进剂可以提高氟橡胶硫化反应的速度,缩短硫化时间。
常用的硫化促进剂种类及特点1. 有机过氧化物有机过氧化物是一类常用的氟橡胶硫化促进剂,具有以下特点: - 可分解为自由基,与双键发生反应; - 硫化速度快,能够在较短时间内完成氟橡胶的硫化; - 灵敏性高,对温度和酸碱等环境因素敏感。
2. 高活性酚类高活性酚类也是常用的氟橡胶硫化促进剂之一,具有以下特点: - 可与双键发生加成反应; - 硫化速度较快,能够在相对较低温度下完成硫化; - 对温度和酸碱等环境因素影响较小。
3. 碳酸铵盐碳酸铵盐是一种廉价、易得的氟橡胶硫化促进剂,具有以下特点: - 能够与双键发生加成反应; - 硫化速度较慢,适用于长时间硫化的需求; - 对温度和酸碱等环境因素影响较小。
氟橡胶中的应用氟橡胶硫化促进剂在氟橡胶制品的生产中起到重要作用,常见的应用包括: 1. 密封件:氟橡胶制成的密封件广泛应用于汽车、航空航天等领域,硫化促进剂能够加速其硫化反应,提高密封性能和耐高温性能。
2. 电缆绝缘层:氟橡胶电缆绝缘层具有优异的耐油、耐溶剂性能,硫化促进剂可以提高其硫化速度和交联密度,增强绝缘层的机械强度和耐磨性。
3. 耐油管道:氟橡胶制成的耐油管道广泛应用于石油、化工等领域,硫化促进剂可以加快其硫化速度,提高管道耐腐蚀性和耐高温性能。
氟橡胶的生产技术与应用情况
氟橡胶的生产技术与应用情况随着科技发展国内外开发多种类型的氟橡胶,主要是通过改变聚合单体来实现,实现氟橡胶的不同组成和性能,除单体组成外,加工过程中的硫化体系是决定氟橡胶物理性能的关键因素之一。
加工技术中比较关键的是硫化体系和加工助剂。
目前已开发出的硫化体系有3种:分子中含有2个氨基的二胺化合物、含有2个羟基的多元醇化合物、过氧化物及多官能化合物。
其中使用最为广泛的是多元醇硫化体系,所使用的多元醇只限于双酚AF,与传统的二胺硫化体系相比,多元醇体系具有压缩永久变形小和抗焦烧安全性高两大优点。
过氧化物硫化体系中的交联点含有更稳定的C—C键,因此其硫化胶的耐化学药品的腐蚀性能更加优越。
此外,含有醚的单体耐寒级氟橡胶,由于要从偏氟乙烯键上脱除氟化氢,所以必须采用过氧化物来进行硫化。
氟橡胶的加工助剂很多,加入量及其作用也因为硫化体系、氟橡胶类型不同而有所不同,目前国内外主要采用多元醇硫化体系。
增塑剂,国内通常使用硬脂酸盐或低分子量氟橡胶;防焦剂,当胶料用量大,自动化程度高的挤出或注塑模压过程中容易发生焦烧,同时需添加一定量的防焦剂。
通常选用对硝基苯酚,对硝基苯甲酸、邻羟基苯甲酸和防焦剂NA;促进剂,使用多元醇硫化体系要求促进剂既要在混炼和加工阶段有较好的焦烧性能,又要具有较快的硫化速率。
目前较好的促进剂是季磷盐类,如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等;活化剂,要求既能促进硫化反应,又可以起到吸酸作用,常用的活化剂有氧化镁、氧化铅、氢氧化钙、氧化锌。
通常高活性氧化镁提高耐热性;氢氧化钙提高抗压缩永久变形性;氧化锌可以改善耐水性能;氧化铅可以提高耐酸性;其他助剂,为了增加胶料强度、硬度、降低伸长率、改善耐磨、耐热、耐撕裂性能,常使用MT炭黑(中粒子热裂解炉黑)作为补强剂,当然也可以添加氟化钙、碳酸钙、高分散性硫酸钡等,混合使用作为补强剂。
加入低分子量的聚乙烯作为脱膜剂。
氟橡胶生胶制备过程脱水工艺的优化
氟橡胶生胶制备过程脱水工艺的优化陈伟峰;孟庆文;洪江永;余考明【摘要】针对目前传统的离心脱水工艺对氟橡胶脱水效果较差的问题, 分别采用圆形振动筛、直线型振动筛的振动筛开展氟橡胶脱水工艺优化试验,对直线型振动筛的长度、振动频率、结构对脱水效果的影响进行了摸索. 结果表明,采用直线型振动筛(3 m、4台振动电机、斜向上倾角结构)既解决脱水的问题,并且所制得的氟橡胶生胶形态疏松、均匀,橡胶性能更加稳定;同时,可实现连续作业,降低劳动强度,提高本质安全.【期刊名称】《化工生产与技术》【年(卷),期】2015(022)006【总页数】3页(P5-6,34)【关键词】氟橡胶;生胶;振动筛;脱水【作者】陈伟峰;孟庆文;洪江永;余考明【作者单位】浙江巨化股份有限公司氟聚合物事业部,浙江衢州 324004;浙江巨化股份有限公司氟聚合物事业部,浙江衢州 324004;浙江巨化股份有限公司氟聚合物事业部,浙江衢州 324004;浙江巨化股份有限公司氟聚合物事业部,浙江衢州324004【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93氟橡胶因在耐热、耐药品、耐溶剂、机械等性能方面具有很强的竞争力,因此,已作为各类密封件和软管材料广泛应用于汽车、化工、通信及机械等领域[1]。
大部分氟橡胶的主要成分为偏氟乙烯,目前成分不同的各种氟橡胶已经成功商品化。
氟橡胶类似于氟树脂,大多数采用乳液聚合工艺进行生产。
乳液聚合工艺中常引入分散剂、链转移剂及絮凝剂等杂质,影响氟橡胶的性能和色泽,为降低上述杂质的影响,工业中常采用洗涤方法去除乳液聚合氟橡胶中的杂质。
而氟橡胶中的水分同样对其性能影响较大。
目前,针对氟橡胶的聚合、凝聚、洗涤等工艺的报道很多,而针对脱水工艺对氟橡胶性能的影响报道较少。
大多数氟橡胶生产厂家采用离心机对生胶进行脱水。
氟橡胶具有很强的粘性,为了方便清理,多数采用敞口的三足式离心机。
然而,采用离心机脱水时,洗涤器下料需分多次下料,每次需人工开停离心机,存在安全隐患;费时费力,难以实现连续化作业;敞口的三足式离心机,容易带入灰尘及杂质,影响产品外观;在强大的离心力作用下,氟橡胶粒子极易结快;容易出现下料量不均匀现象,使脱水后的橡胶块厚薄不均、松紧不均;进入干燥工序时,容易出现表面水分合格,而内部水分不合格;若要保持内部水分合格,则容易出现表面过度烘干,出现颜色发黄等问题,影响产品质量[2]。
硫化体系对246型氟橡胶耐高温性能的影响
第1期硫化体系对246型氟橡胶耐高温性能的影响周 琼1,2,刘 伟1(1.青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042;2.中国石油大学机电学院材料系,北京 102249) 摘要:研究N ,N ′2双肉桂叉基21,62己二胺(3#硫化剂)和双酚A F/苄基三苯基氯化磷(BPP )硫化体系对246型氟橡胶硫化特性、物理性能和耐高温性能的影响。
结果表明,选用2份3#硫化剂或并用比为1.5/0.6的双酚A F/BPP 硫化体系的氟橡胶各项性能较好;相对而言,3#硫化剂氟橡胶的拉伸性能较好,硬度较低,有利于加工;双酚A F/BPP 硫化体系氟橡胶物理性能和加工性能稍差,但耐高温性能较好。
关键词:氟橡胶;硫化体系;耐高温性能中图分类号:TQ330.38+5;TQ333.93 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2007)0120035203 作者简介:周琼(19662),女,安徽太湖人,中国石油大学教授,硕士,主要从事功能高分子及复合材料的研究。
氟橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐化学药品侵蚀及绝缘特性,在工业领域应用十分广泛[1]。
其常用的硫化体系有3种,即N ,N ′2双肉桂叉基21,62己二胺(3#硫化剂)、双酚A F 和过氧化物硫化体系。
其中3#硫化剂相对便宜,相应氟橡胶的耐热、耐油性较好,耐压缩变形性差;双酚A F [1]硫化的氟橡胶压缩永久变形小,但使用该硫化剂时需并用促进剂,如苄基三苯基氯化磷(B PP )[2],价格昂贵;过氧化物硫化体系氟橡胶的耐压缩变形等性能较好,但储存稳定性和流动性欠佳。
此外,不同硫化体系氟橡胶的耐高温性能也有差异。
246型氟橡胶耐高温性能较好,但国内对其性能,尤其是耐高温性能研究较少。
本工作研究不同硫化体系对246型氟橡胶性能的影响。
1 实验1.1 主要原材料氟橡胶(牌号2463)和3#硫化剂,四川晨光化工研究院产品;双酚A F 和BPP ,上海仲荣化工有限公司提供;轻质氧化镁,上海三爱富新材料股份有限公司产品;炭黑N990,青岛德固赛化学有限公司产品。
耐低温氟橡胶的研究
228 2006年橡胶新技术交流暨信息发布会耐低温氟橡胶的研究巨增奖。
任丽颖,范守敏。
税瑶琰,王超,杨高潮(西北橡胶塑料研究设计院,陕西咸阳712023)摘要:通过对不同胶种、硫化体系、配合剂及加工工艺的研究,发现宽分布型号的氟橡胶,在加入合适的配合剂下用双酚AF/促BPP硫化体系硫化所得产品脆性温度可达一54"C。
关键词:氟橡胶;硫化体系;低温性能(T。
)氟橡胶(FKM)因具有耐油、耐高温、耐溶剂、---,Ca(OH)。
一配合剂一硫化剂,混炼时辊温不超耐强酸、耐强氧化剂、阻燃、耐老化等一系列优良过50℃,混炼后停放12h以上,再返炼10遍。
的特性,所以在国防军工、航空航天、电子通信、车一段硫化采用平板硫化机,硫化条件为辆船舶、石油化工等尖端技术领域获得了广泛地160℃×20min,二段硫化采用热空气老化箱,硫应用。
特别是近几年来,随着上述相关行业的高化条件为:室温×1h一150℃×lh---200℃×1h一速发展和技术进步,FK M作为一种不可替代的230℃×12h一自然降温。
高性能弹性体,不仅在需求上大幅增加,在用途上1.4性能测试也不断扩大。
拉伸性能按GB/T528—1998测试,试样为2 但氟橡胶也有一个突出的缺点:其低温性能型试样;硬度为邵尔A型,按GB/T7531—1992 太差(一般风只有一20℃),这远不能满足市场测试,压缩永久变型按A STM D2000测试,压缩对其性能的要求,尤其在航空、航天方面,因其在条件为200℃×24h×25%;脆性温度按GB/高空中的高速飞行,使得工作部件的温度极低和T1682—94测试。
极高,而且这些部件往往又都受到强腐蚀,更由于航空航天工业对安生性要求极高,故只有在氟橡2结果与讨论胶方面寻找突破,也就是说要想办法使氟橡胶具2.1硫化体系对取的影响有较低的脆性温度。
氟橡胶常用的硫化体系有:胺类、多元醇类、1实验部分过氧化物类。
硫化剂、吸酸剂对氟胶再生胶性能的影响
氟橡胶由于具有耐化学腐蚀、耐油、耐高温、耐高真空等特性而被广泛应用于化工、机械、航空等领域。氟橡胶再生胶因具有一定的使用价值愈来愈受到重视和使用。氟橡胶是一种高度饱和的含氟高聚物,因此不能用硫磺进行硫化,而采用有机过氧化物、有机胺类及其衍生物、二经基化合物等硫化剂。常用典型品种分别为BP(过氧化苯甲酞)、3号硫化剂、双酚AF。其中26型氟橡胶常使用3号硫化剂,用于耐热耐油制品;3号硫化剂易于分散、能提高塑性、工艺性能较好,硫化胶的耐热性、压缩永久变形性能较好,所以被普遍使用;BP常用于23型氟橡胶,用于耐酸制品中;双酚AF多用于低压缩永久变形胶料。
150℃→200℃→250℃(各用一小时)。二段硫化在电热鼓风恒温箱内进行,硫化条件为200℃、24h。性能测定:按GBIT528-92、GBIT529-92标准测定硬度、拉伸强度、扯断伸长率。
2结果与讨论
2.1硫化剂用t对氟胶再生胶性能的影响
采用配方A研究了3号硫化剂、BP及双酚AF用量对氟橡胶再生胶性能的影响,结果见表
2,2吸酸剂用,对氟橡பைடு நூலகம்再生胶性能的影响
通过对配方B的测试,探讨了吸酸剂用量对氟橡胶再生胶性能的影响,结果见表4-表6。
吸酸剂可以中和硫化过程中产生的氟化氢,同时促进交联密度的提高。由表4-表6可以看出,吸酸剂用量越多,胶料的硬度、拉伸强度越大,伸长率越小。轻质氧化镁用量在2-8份、氧化锌4-8份、氧化钙4-10份时,胶料的综合性能较好。用量再增多时,由于交联密度过高而使伸长率过低从而失去使用价值。同时还可发现,吸酸剂在3号硫化剂胶料中对性能影响的程度是:氧化镁>氧化钙>氧化锌。通常,26型氟橡胶配方中,硫化剂用量2-4份,吸酸剂用量10~20份。通过实验发现,氟胶再生胶中因已含有硫化剂和吸酸剂。所以用量不宜多。整体而言,硫化剂用量在1-2份、吸酸剂用量在2-10份为宜。
氟橡胶 硫化促进剂
氟橡胶硫化促进剂氟橡胶是一种具有优异耐油、耐酸、耐碱、耐高温等特性的高级橡胶材料,被广泛应用于航空航天、电子电器、汽车制造等领域。
而硫化促进剂则是氟橡胶生产中不可或缺的关键原料之一。
硫化促进剂是什么?硫化促进剂是指能够加速橡胶的交联反应,提高橡胶硫化速度和交联密度的化学物质。
它们可以分为有机和无机两类,常用的有机硫化促进剂包括MBT(2-巯基苯咪唑)、MBTS(2,2'-二硫代苯并咪唑)、CBS(N-环己基-2-苯并咪唑)等;常用的无机硫化促进剂包括ZnO (氧化锌)、Stearic Acid(硬脂酸)等。
氟橡胶中为什么需要添加硫化促进剂?氟橡胶由于分子结构中含有较多的氟键和碳—氟键,这些键的存在使得其分子链之间相互作用力较弱,因此氟橡胶的硫化速度较慢,交联密度较低。
而硫化促进剂的加入可以有效地加速氟橡胶的硫化反应,提高交联密度和硬度,增强其耐热性、耐油性、耐酸碱性等特性。
常用的氟橡胶硫化促进剂有哪些?在氟橡胶生产中,常用的有机硫化促进剂包括MBTS、CBS、TMTD (四甲基二硫代丁基苯胺)等;无机硫化促进剂主要包括ZnO、MgO (氧化镁)等。
此外,还有一些特殊用途的硫化促进剂,如PDM(对苯二酚甲醛树脂)、DPTT(二苯基三甲基丙烯酰胺)等。
不同类型的硫化促进剂对氟橡胶的影响如何?不同类型的硫化促进剂会对氟橡胶的物理和机械性能产生不同程度的影响。
以有机硫化促进剂为例,MBTS和CBS都能够有效地提高氟橡胶的硫化速度和交联密度,但MBTS的加入会使氟橡胶的硬度略微下降,而CBS则会使氟橡胶的硬度略微上升。
此外,TMTD虽然也能够促进氟橡胶的硫化反应,但其加入量过多会导致氟橡胶产生过早老化现象。
无机硫化促进剂方面,ZnO是最常用的一种,在氟橡胶中起到了促进交联反应、提高硬度和耐磨性等作用。
同时,ZnO还能够吸收部分有害物质,如SO2等。
总之,不同类型的硫化促进剂在氟橡胶生产中具有不同的作用和影响,需要根据实际情况进行选择和控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3 8
特 种 橡 胶 制 品
第3 2卷 第6期
小 。 以下从门尼粘度的改变和硫化曲线的变化两 个方面进行对比分析 。 2. 2. 1 对门尼粘度的影响 : 基本 配 方 ( 质 量 份) 二元氟橡胶( 孚 诺 林, 门 ) , 尼粘度 1 双酚 A 1 0 1 0 0; F, 1. 4; B P P, 0. 4; L C A, ( ; 对比 配 方 不 加 ) 棕 榈 蜡, 测 试 门 尼 粘 度, 2. 5 2; 未加 L 8 4; C A 的对比配方门尼粘度 , 1 0 8。 从预混胶的门 尼 粘 度 可 以 看 出 , 其流动性大 大提高 。
收稿日期 : 2 0 1 0 1 1 0 2 - - , 作者简介 : 李先文 ( 男, 江 苏 宜 兴 人, 高 级 工 程 师, 主要从 1 9 7 4- ) : 事氟硅橡胶方面的研究 , E-m a i l 6 0 3 3 7 6 9 1 3@q . c o m。 q
江孚诺林 生 产 , 选 用 4 种 门 尼 粘 度: 5 0, 6 5, 8 0, 硫化体系 , 含二羟基的双酚类含氟硫化剂 ( 双 1 1 0; 、 酚A 促进剂有机化合物苄基三苯基氯化磷 F) ( , 无锡高宗粉体材料有限公司提供 ; 辅助 硫 B P P) 化剂 , 多功能硫化助剂 L 质量分数 9 活性 C A( 9% , ) , 江苏无锡高 宗 粉 体 材 料 有 限 公 司 提 供 ; 吸酸 2 5 , ( ) , , 剂 氧化镁 活 性 1 5 0 氢氧化钙 均由日本协和 公司生产 ; 润滑剂 , 巴西棕榈蜡 ; 填充剂 , 市购 。 1. 2 仪器与设备 , 开炼机 , 江都昌隆 实 验 机 械 厂 产 品 ; X K 1 6 0 - 平板硫化机 , 江 都 昌 隆 实 验 机 械 厂 产 品; 拉 Q L B, 力机 , 江都昌隆实验机械厂 C L 微控电子 拉 力 机 , 产品 ; 流变仪 , 江都 昌 隆 实 验 机 械 厂 产 C L 2 0 0 0 E, - 品; 老化箱 , 上海苏达实验仪器有限公司产 4 0 1, 品; 门尼粘度测试仪 , 江都昌隆实验机 C L 2 0 0 0 G, - 械厂产品 ; 邵氏硬度测试仪 , 江都昌隆实 验 L X-A, 摩擦系数测试仪 , 宁波江东 机械厂产品 ; MC 6 0 0, - 欧亿检测仪器有限公司产品 。 1. 3 试样制备 在开炼机 上 混 炼 , 辊温不超过5 加料顺 0℃ , 序为 : 氟 橡 胶 → 棕 榈 蜡 → 填 充 剂 →C a( OH) 2→ 混炼后停放 1 M O→L C A→ 促进剂 → 硫化剂 ; 2h g 以上 , 然后返炼薄通1 一段硫化采用4 0 遍; 5 t平 ; 板硫化机 , 硫化条件为1 二段硫化 7 7℃ ×1 0 m i n 采用 热 空 气 老 化 箱 , 硫 化 条 件: 室 温 →1 5 0℃ 1 8 0℃ → 2 0 0℃ → 自然降至室温 。 → 1. 4 性能测试 / 硫化 性 能 按 G 拉伸 B T 1 6 5 8 4-1 9 9 6 测 试;
硫化胶性能 : 一段 1 二段 2 0 m i n×1 7 7℃ ; 0 h×2 0 0℃ 拉伸强度 , MP a 拉断伸长率 , % 邵尔 A 硬度 , 度 压缩永久变形 , % 7 0 h×2 3 0℃ 热空气老化后性能 拉伸强度变化率 , % 拉断伸长率变化率 , % 邵尔 A 硬度变化 , 度 7 0 h×2 7 5℃ 热空气老化后性能 拉伸强度变化率 , % 拉断伸长率变化率 , % 邵尔 A 硬度变化 , 度 耐A S TM 3# 标准油 1 7 5℃×7 0h 质量变化率 , % 体积变化率 , % 表面摩擦系数 外观 ( 目测 ) 1 0 0 个样品唇口撕裂情况 1. 3×3 注压 O 型圈撕边情况 5 0个 Φ 0. 5 3 0. 5 4 极亮 0 - 0. 4 3 0. 5 9 亮 3 - 0. 5 3 - 极亮 - 非常容易 可热撕边 0. 5 3 - 亮 - 困难 , 冷却后撕边 有制品撕坏 0. 4 3 - 亮 - - 0. 4 3 - 亮 - - -1 5 -1 5 1 -1 4 -1 3 1 -1 6 -1 7 1 -1 6 -1 6 1 -1 7 -1 0 1 -1 7 -1 0 1 2 -1 0 2 2 -9 2 3 -8 2 3 -8 2 1 -5 1 0 -5 1 1 4. 2 3 5 0 7 5 1 9 1 3. 3 2 8 0 7 5 1 9 1 5. 5 2 8 0 7 8 1 4 1 4. 1 2 3 0 7 8 1 4 1 3. 8 3 2 0 7 2 2 0 1 2. 9 2 4 0 7 2 2 0
图 1 油封胶料中加入 L C A 前后硫化曲线对比
图 2 加入 L C A 前后交联形式对比示意图
2. 2. 2 对t 1 0 和 ML 的影响 从硫化曲线看出 , t ML 变 小 。 可 能 是 1 0变 长, 由于 L 其 C A 中 含 有 少 量 酚 羟 基 或 者 羧 基 结 构, 阻碍了双酚 A 活性大于双酚 A F, F 和氟橡胶的交 联, 使双酚 A 当双酚 A F 的活性表现为 缓 释 , F的 活性离子浓度越 来 越 高 , 后期的交联才开始逐步 进行 。 保证了胶料具有充分的预热时间 , t 1 0 延长 , 使其流动 性 达 到 最 佳 , 同时 L C A 本身具有较低 熔点以及和氟胶 具 有 很 好 的 相 容 性 , 在硫化初期 可起到很好的增塑作用 , 这也是 ML 变小的原因 。 2. 2. 3 降低硫化制品报废率 加入 L 而 C A 的 胶 料 在 混 炼 时 不 容 易 焦 烧, , 且由于 L C A 和各种助剂具有很好的相容性 可 促进颜填料和助 剂 的 分 散 , 对不同的混炼工艺环 境适应性增强 , 混炼工艺的安全性和胶料质量的 稳定性也 大 大 提 高 。L C A 的加入改变了氟橡胶 双酚硫化体 系 的t 硫 化 曲 线 上 升 温 和, 硫化制 1 0, 品脱模的安全区大 大 加 宽 ( 一般硫化脱模的安全 区大致在 6 也就是制品已经 0% ~8 5% 硫化 程 度 , 但不至于因硫化程度过高 , 拉断伸长率降低 定型 , , 导致热撕裂变差 ) 制品硫化温度和时间的可调节 范围扩大 , 所 以 制 品 硫 化 安 全 性 大 大 提 高。胶 料 更好的流动性 , 保证了制品不会因为流动性不佳 引起缺料从而导 致 气 泡 、 形状尺寸缺陷和不稳定 等问题出现 , 同时 还 可 以 适 当 减 少 模 压 制 品 的 投
李先文1 , 朱葛中2 , 陈小娟1 ( ) 无锡高宗粉体材料有限公司 , 江苏 宜兴 2 江苏三木集团设计院 , 江苏 宜兴 2 1. 1 4 2 0 0;ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2. 1 4 2 5 8
摘 要: 介绍了氟橡胶中加入氟橡胶专用双酚硫化助剂 L C A 后胶料及产品性能的变化情况 。 硫化曲线显示 , 曲线上升温和 , 各项物理机械性能提高 。 初步分 析 其 利 用 一 种 完 全 不 同 的 硫 化 促 进 原 t ML 明显降低 , 1 0 延长 , 理和增塑原理 , 提高了氟橡胶的物理机械性能 , 改善了 胶 料 混 炼 效 果 、 增加了制品硫化安全性, 大大提高了制 品质量和合格率 。 关键词 : 氟橡胶 ; 工艺安全性 ; 双酚硫化体系 L C A; ( ) 中图分类号 : TQ 3 3 3. 9 3 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 5-4 0 3 0 2 0 1 1 0 6-0 0 3 6-0 3
加入 L 拉伸强度提 C A 后, 从表 1 可以 看 出 , 拉断伸长率提高 2 其 高了 5% ~1 0% , 0% ~3 0% , 他性能影响 不 大 。 在 一 般 的 补 强 材 料 体 系 中 , 拉 伸强度升高 , 拉断 伸 长 率 会 降 低 , 而L C A 却不会 发生此问题 。 唇 口 不 易 撕 裂 , 说明热撕裂性能也 提高 , 脱模更 安 全 。 从 图 1 可 以 看 出 , L C A 的加 入改变了t 使 交 联 速 度 发 生 了 改 变, 单位时间 1 0, , 的交联密 度 也 有 变 化 这 可 能 是 L C A 的加入改
1 h 1 h 1 h
2 0 1 1年
C A 在氟橡胶中的应用 李先文等 双酚硫化助剂 L
3 7
/ / 性能 按 G B T 5 2 8-2 0 0 9 测 试 ;硬 度 按 G B 压缩永久变形率按 A T 5 3 1. 1-2 0 0 8 测试 ; S TMD 试 样 B, 压缩率2 2 0 0 0-2 0 0 6 测 试, 0% , 2 0 0℃ × ; ; 门尼粘度按 测 试 摩擦 A S TMD 1 6 4 6-1 9 9 4 7 0 h / 系数按 G B T 1 0 0 0 6-1 9 8 8 测试 。
氟橡胶双 酚 硫 化 体 系 混 炼 胶 具 有 压 缩 永 久 变形 低 、 硫 化 速 度 快、 物理机械性能良好等优势, 目前被国内外广泛使用 。 国外双酚硫化体系的研 究比国内早 , 其氟 橡 胶 混 炼 胶 或 预 混 胶 做 到 了 硫 热 撕 裂 好、 流 动 性 好、 硫化制品 化工 艺 性 能 优 良 、 合格率高 , 硫 化 操 作 安 全 性 高。近 几 年 国 内 双 酚 硫化体系混炼胶 和 预 混 胶 发 展 速 度 非 常 快 , 质量 突飞猛进 。 但在热撕裂和硫化工艺安全性上和国 外有些差距 。 双酚硫化助剂 L C A 主要是针对国内氟橡胶 双酚硫化体系混 炼 胶 各 项 综 合 性 能 的 不 足 , 根据 氟橡胶双酚 和 B P P 的硫化促进机理开发的一种 辅助硫化剂 , 是以 一 种 或 多 种 多 孔 结 构 的 无 机 物 在有机氟催化剂的作用下 , 经表面吸附 作为载体 , , 聚合而成的低分子混合物 , 熔点低 ( 6 5℃ ~8 5℃ ) 表面含有部分短链羟基 、 羧基等活性基团 , 在热熔 特别是 状态下能够溶解 大 多 数 有 机 高 分 子 物 质 , 在9 硅橡 0℃ 下 能 很 好 地 溶 解 未 硫 化 的 氟 橡 胶 、 胶、 丙烯酸橡胶 、 氯醇橡胶等 。 使用验证各项 性 能 出 乎 预 期 效 果 , 如外观光 亮、 流动性好 、 撕边容易等 , 其作用机理较为复杂 , 有待继续探讨 。 1 实验部分 1. 1 主要原材料 氟橡胶 , 偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物 F 浙 2 6,