一種耐油硅橡膠組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于硅橡膠技術領域，特別涉及的是一種以含三氟丙基鏈節的甲基乙烯基 硅生膠（共聚氟硅生膠）為主要耐油原料的耐油硅橡膠組合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，市場上對耐油膠有廣泛的需求，市場上的耐油膠的種類也很多，一些如丁 腈，氟橡膠等，這些耐油膠的耐高低溫性能很差，不能用于高低溫環境中。甲基乙烯基硅橡 膠具有優異的耐高低溫性、耐臭氧性等優點，可廣泛用于航空、電纜、電子、電器、化工、儀 表、水泥、汽車、建筑、食品加工、醫療器械等行業，但在耐油領域，甲基乙烯基硅橡膠由于自 身的非極性結構、使得其耐油性差，特別是耐ASTM3#油很差，這就大大限制了它的應用范 圍。
[0003] 目前，為了提高硅橡膠的耐油性，通常是給硅橡膠里加入耐油填料或與其它極性 聚合物，然后共混的方法，來提高硅橡膠材料的耐油性，如加入硅藻土、乙炔炭黑、聚四氟乙 烯粉末等，但由于硅橡膠與這些極性聚合物或填料的相容性較差，通過共混的方法不容易 實現兩相的均勻分散，容易產生分層現象，從而會影響硅橡膠材料物理性能的穩定性。另外 可以通過聚合的方法，如目前出現的耐油性能非常好的腈硅橡膠和氟硅橡膠，這兩種耐油 硅橡膠成本很高、價格昂貴，并且其加工性能較差，適合用于一些特殊領域。
【發明內容】
[0004] 發明目的：本發明的目的是為了解決現有的奶油膠耐油性差，穩定性不好，成本高 等問題，提供一種強度高、耐高低溫，具有良好的耐油性，而且成本較低、具有良好的加工工 藝的耐油硅橡膠組合物及其制備方法。
[0005] 技術方案：本發明所述的耐油硅橡膠組合物，按重量份數計，包括如下組分：
[0006] (a)甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠100份，其中該硅生膠中三 氟丙基鏈節的摩爾分數為10-25%，二甲基鏈節的摩爾分數為75-90%，乙烯基鏈節摩爾分 數為0. 10-0. 17%，該生膠粘均分子量在55-65萬之間，具有如下結構式：
[0007]
[0008] (b)白炭黑 30-60 份；
[0009] (c)羥基氟硅油2-10份，該羥基氟硅油聚合度在50-200,并具有如下結構：
[0010]
[0011] (d)含氫硅油0. 5-5份，該含氫硅油的含氫量在0. 5-1. 6% ;
[0012] (e)其它耐油組分，所述耐油組分包括：
[0013] 二甲基硅油1-10份，所述二甲基硅油的聚合度為50-200之間；
[0014] 粒徑為2500 ± 200目的硅灰石5-25份；
[0015] 粒徑為1250 ±200目的云母5-25份；
[0016] 氧化鈰1-5份；
[0017] 組分（a)~（e)的重量占所述耐油硅橡膠組合物總重量的90-100%。
[0018] 所述耐油硅橡膠組合物還含有添加劑，所述添加劑為內脫模劑硬脂酸鋅0. 1-1份 和硅烷偶聯劑乙烯基三乙氧基硅烷1-5份。
[0019] 本發明還提供該耐油硅橡膠組合物的制備方法，包括如下幾個步驟：
[0020] (1)將甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠放入捏合機內，一次性加 入氧化鈰，將白炭黑分5批加入，每次成團后加下一批白炭黑，在第二次加入白炭黑時開始 加入二甲基硅油和羥基氟硅油，當最后成團時加入含氫硅油；
[0021] (2)抽真空，真空度設置在-0.06±0.01MPa，抽真空時間為25-35分鐘，抽完真空 后，加入硅灰石和云母，在溫度為110-120°C時二次抽真空，真空度設置在-0. 06±0.0 IMPa， 抽真空時間為55-65分鐘
[0022] (3)將步驟（2)所得膠料倒出，經過濾機過濾成型即可。
[0023] 本發明還提供甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠的制備方法，包 括如下幾個步驟：
[0024] (1)將質量份數為100-150份的二甲基硅氧烷環體、20-50份的甲基三氟丙基三環 體、0. 1-0. 3份乙烯基環體、0. 01-0. 1份四甲基氫氧化銨催化劑、0. 01-0. 1份封端劑二乙烯 基四甲基二硅氧烷加入到反應釜中，在50-80°C下脫水0. 5h，然后升溫至100-120°c進行聚 合，反應時間為3-4h。
[0025] (2)聚合完畢以后，升高反應溫度至150-180°C，在低真空度下，脫除反應物中的 低沸物，最終得到甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠。
[0026] 有益效果：本發明所述的耐油硅橡膠組合物的耐油成分主要是含氟共聚硅生膠、 羥基氟硅油、二甲基硅油、硅灰石、云母，與現有的耐油膠相比，其用了含氟共聚硅生膠、羥 基氟硅油，耐油性有了很大的改善，并取得了很好的耐油效果，除此之外，使用了硅灰石和 云母，不僅耐油性得到提高，并且降低了成本，具有市場應用價值。
[0027] 本發明耐油硅橡膠組合物中的含氟共聚硅生膠在普通的二甲基硅氧烷鏈節上引 入γ-三氟丙基硅氧烷鏈節，由于氟原子具有極大的吸電子效應，加上C-F鍵的鍵長較短， 能對c-c鍵形成較好的屏蔽效應，大大提高了橡膠的耐油、耐溶劑性能。相比于普通的乙烯 基硅生膠制備的耐油硅橡膠，以含氟共聚硅生膠制備的耐油硅橡膠具有更好的耐油性、物 理性能及穩定性。根據GB/T1690-2006標準測定其耐油性能，本發明的其體積變化率不高 于 25%。
【具體實施方式】
[0028] 為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，這些實施 例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。
[0029] 以下是實施例中所述的一些原料組分的生產廠家：
[0030] 白炭黑，通化雙龍股份有限公司；
[0031] 羥基氟硅油，上海錦卓化工有限公司；
[0032] 硅灰石，滁州格銳有限公司；
[0033] 云母，滁州格銳有限公司。
[0034] 實施例1
[0035] 耐油硅橡膠組合物，按重量份數計，由如下組分組成：
[0036] 甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠100份，其中該共聚氟硅生膠 中三氟丙基鏈節的摩爾分數為10%，乙烯基鏈節摩爾分數為〇. 15%，該生膠粘均分子量55 萬；白炭黑40份；羥基氟硅油3份；含氫硅油1. 5份；2500目硅灰石10份；氧化鈰2. 5份； 二甲基硅油1份；1250目云母10份，內脫模劑硬脂酸鋅0. 2份；乙烯基三乙氧基硅烷2份。
[0037] 上述耐油硅橡膠組合物的制備方法，包括如下幾個步驟：
[0038] (1)將甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠放入捏合機內，一次性加 入氧化鈰，將白炭黑分5批加入，每次成團后加下一批白炭黑，在第二次加入白炭黑時開始 加入二甲基硅油和羥基氟硅油，當最后成團時加入含氫硅油；
[0039] (2)抽真空，真空度設置在-0. 06±0.0 IMPa，抽真空時間為25-35分鐘，抽完真空 后，加入硅灰石和云母，在溫度為110-120°C時二次抽真空，真空度設置在-0. 06±0.0 IMPa， 抽真空時間為55-65分鐘
[0040] (3)將步驟⑵所得膠料倒出，經過濾機過濾成型即可。
[0041] 甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠的制備方法，包括如下幾