氟橡胶胶浆寿命的研究

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1、广州机械科学研究院杨文良2011-4氟橡胶胶浆寿命的研究前言摘要：本文介绍了两种氟橡胶胶浆延长寿命的方法，其中一种使用自制的吸酸剂CX-0，它可以代替氢氧化钙使用，延迟常温下硫化反应的速度，延长胶浆的寿命；另一种自制的新型材料CX-1，在氟橡胶中既可作为防焦剂，又可作为硫化剂。可以在原来配方基础上添加少量CX-1，也可以用它部分替代或完全替代双酚AF使用，都可以明显延缓硫化起步，用于制备氟橡胶胶浆，凝胶时间可延长到50天。结合两种方案，胶浆的寿命最长可达到3个月以上。摘要氟橡胶可用于制造多种密封产品类型，其中包括氟橡胶夹布

2、油封和氟橡胶V型组合圈，这两类产品都涉及氟橡胶与纤维织物复合的技术，而氟橡胶与纤维织物复合，一般使用涂胶法，即把氟橡胶用溶剂溶解后，用涂胶机把胶浆涂在纤维织物上，干燥后制得氟橡胶-纤维织物复合半成品，最后把它成型、硫化后即可得相应的氟橡胶夹布油封和氟橡胶V型组合圈。为了能满足加工的需求，氟橡胶制成胶浆后需要有足够的储存寿命，以确保氟橡胶-纤维织物在涂胶、干燥后，硫化前没有发生早期硫化。这就要求氟橡胶焦烧时间，尤其是在溶液中的焦烧时间要足够长。前言技术路线123硫化系统胺类双酚过氧化物工业硫化剂3#硫化剂双酚AF双2，5胶浆

3、稳定寿命10多天6-8h数月以上生胶相对成本113制品相对性能比较耐热空气老化差优良耐水/水蒸汽性能差良优耐小分子酮、醇耐烃类介质差中等优压缩永久变形性能差优良硫化速率慢快快产品外观及色泽稳定性偏暗，差优优制品预期工作寿命差良-优良-优3条技术路线性能优劣的相对比较本文以26型氟橡胶为基材，使用自制的吸酸剂CX-0，代替氢氧化钙使用，延缓常温硫化过程中的相转移催化剂（鎓盐）促进了酚阳离子的生成速度，从而达到延迟常温硫化反应的目的，延长胶浆的寿命；使用另一种自制的新型材料CX-1，可以在原来配方基础上添加少量CX-1，也可以

4、用它部分替代或完全替代双酚AF使用。当添加少量CX-1或替代部分双酚AF时，可以明显延缓硫化起步，当它完全替代双酚AF时，在较低温度时很难硫化起步，硫化温度达到170℃时，焦烧时间可达到12分钟，利用这个特性，用于制备氟橡胶胶浆，凝胶时间可延长至50天。结合两种方案，胶浆的寿命可达到3个月以上。前言1.1主要原材料MLF2-13W，江苏梅兰；氢氧化钙NICC5000，日本井上；氧化镁MA-150，日本协和；硅藻土，云南腾冲；HT-290，美国STRUKTOL公司；双酚AF，霍尼韦尔；BPP、铁红为市售产品；CX-0、CX-

5、1，自制。1.2设备XK-160型开放式炼胶机，台湾高铁GT-M2000型硫化仪，ZWICK公司的ZWICK/ROELLZ010型高低温电子拉力机。1.实验部分酚类硫化氟橡胶配方在170℃下的焦烧时间一般只有1～2min，且混炼胶放置一段时间后，焦烧时间会进一步缩短。制备氟橡胶胶浆，一般胶浆的储存寿命在室温下只有6～8h。影响酚类硫化氟橡胶的胶浆寿命，除了双酚AF、BPP用量有轻微的影响外，吸酸体系种类、防焦剂影响等较大。2．结果与讨论基本配方：MLF2-13W，100；氧化镁MA-150，9；硅藻土，15；铁红，5；HT

6、-290，0.5；BPP，0.5。合计130。其他组份见表12．结果与讨论2.1CX-0、CX-1对氟橡胶焦烧性能的影响表1.流变性能对比项目0#1#2#3#4#基本配方130130130130130Ca(OH)23—33—CX-0—3——3双酚AF1.41.4—1—CX-1——2.41.22.4170℃流变性能TS2min:sec1:081:0212:054:5811:46TC90min:sec3:503:0017:4011:0616:22MLLbf.in9.509.547.888.088.02MHLbf.in28.38

7、28.8517.7324.5417.97表2.物理性能/高温拉伸/压变性能对比2.2CX-0、CX-1对氟橡胶物理性能及压缩永久变形的影响项目0#1#2#3#4#一段硫化条件170℃×10′170℃×10′170℃×20′170℃×15′170℃×20′硬度（度）7171717171拉伸强度（MPa）13.613.213.912.713.5伸长率（%）380360450340440170℃高温拉伸拉伸强度（MPa）3.23.24.13.04.2伸长率（%）120120170150170二段硫化条件200℃×16h硬度（度）

8、7272727372拉伸强度（MPa）15.515.116.715.416.9伸长率（%）320300270220270200℃×70h压缩永久变形（％）4038322430表3.胶浆寿命对比2.3CX-0、CX-1对氟橡胶胶浆寿命的影响项目0#1#2#3#4#凝胶时间8小时5天50天42天>3个月双酚