專(zhuān)利名稱(chēng)：新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠合成領(lǐng)域，特別是一種新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
氟橡膠的耐油、耐高溫及耐介質(zhì)性能優(yōu)越，廣泛應(yīng)用于航天、航空等高科技領(lǐng)域，但其加工困難、價(jià)格昂貴，丙烯酸酯橡膠的耐油、耐高溫及耐介質(zhì)性能不如氟橡膠，但其加工方便，價(jià)格便宜，目前常采用將丙烯酸酯橡膠與氟橡膠共混的方法來(lái)兼具二者性能，在加工時(shí)容易腐蝕模具，在高溫壓縮時(shí)永久變形性較大，具有加工時(shí)腐蝕模具，高溫壓縮永久變形性大，加工及物理性能較差，生產(chǎn)過(guò)程安全系數(shù)較低，不環(huán)保，不能兼具氟橡膠和丙烯酸酯橡膠兩者特性等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兼具氟橡膠和丙烯酸酯橡膠兩者特性，加工時(shí)不腐蝕模具，高溫壓縮永久變形性低，加工及物理性能好，生產(chǎn)過(guò)程安全系數(shù)高，環(huán)保的一種新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其分子通式為
-M-CH —
_Jn
X式中，X為-C00H，_C1，-Br，—中的任意一種或多種相組合，M為一個(gè)或多
—CY—、O
個(gè)=CH2、一個(gè)或多個(gè) j 一個(gè)或多個(gè)-CY2-、一個(gè)或多個(gè)Il 中的任意一
Ri~CH一C—OR
種或任意多種相組合，R為C2_4烷烴或烷氧基,R1為內(nèi)含一個(gè)或多個(gè)F的C2_4烷烴，Y為H或
F，n為任意正整數(shù)。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸酯類(lèi)單體70 92，輔助硫化單體0 5，含氟烯烴類(lèi)單體5 20，可與過(guò)氧化物硫化的烯烴類(lèi)單體3 10，引發(fā)劑0. I 0. 3，乳化劑3 5，調(diào)節(jié)劑0. I 0. 2。所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸烷氧基乙酯中的一種或多種相組合。所述的輔助硫化單體為丙烯酸、甲基丙烯酸縮水甘油醚中的任意一種。所述的含氟烯烴類(lèi)單體包括偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烯中的任意一種。所述的可與過(guò)氧化物硫化的烯烴類(lèi)單體為氯乙烯、溴丙烯、溴丁烯中的任意一種。
所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種與付全氟辛酸銨、全氟辛烷磺酸鈉中的任意一種的共混物。所述的弓I發(fā)劑包括過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸銨與亞硫酸氫鈉混合物中的任意一種；所述的引發(fā)劑還包括正十二硫醇或二異丙苯磺原酸酯。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟(I)在反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在70 80°C的溫度下反應(yīng)4 8小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的2 4倍，再加入均占總量3 10%的氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂三種電解 質(zhì)中的至少一種進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為60 100°C，干燥時(shí)間為10 15小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。所述的反應(yīng)釜內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供一種新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠及其制備方法，以丙烯酸酯類(lèi)單體，含氟烯烴，可與過(guò)氧化物硫化的烯烴類(lèi)單體，輔助硫化單體為共聚合單體，通過(guò)乳液聚合方法，合成出一種可用過(guò)氧化物硫化的含氟丙烯酸酯橡膠乳，經(jīng)凝聚、洗滌、干燥后得到生膠，在丙烯酸酯橡膠中引入含氟烯烴，具有兼具氟橡膠和丙烯酸酯橡膠兩者特性，不腐蝕模具，加工及物理性能好，生產(chǎn)過(guò)程安全系數(shù)高，環(huán)保，綜合性能好，耐油耐高溫，硫化后的斷裂強(qiáng)度為10 13MPa，伸長(zhǎng)率> 200%，硬度為65 75°，門(mén)尼值為35 50，高溫壓縮變形為25 40%等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。實(shí)施例I :新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸乙酯50，丙烯酸丁酯25，氯乙烯10，丙烯酸5，偏氟乙烯10，過(guò)硫酸鉀0. 1，二異丙苯磺原酸酯0. 08，十二烷基苯磺酸鈉3，全氟辛酸銨2，調(diào)節(jié)劑0. I。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟(I)在內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在75°C的溫度下反應(yīng)6小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的4倍，再加入占總量3 %的氯化鈉電解質(zhì)進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為60°C，干燥時(shí)間為10小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。實(shí)施例2 新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸乙酯70，溴丙烯7，甲基丙烯酸縮水甘油醚3，六氟丙烯20，過(guò)硫酸銨0. 05，正十二硫醇0. 05，十二烷基硫酸鈉I，全氟辛酸烷磺酸鈉2，調(diào)節(jié)劑0. 2。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟
(I)在內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在80°C的溫度下反應(yīng)5小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的3倍，再加入占總量3 %的氯化鎂電解質(zhì)進(jìn)行凝聚，凝聚后連 續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為100°C，干燥時(shí)間為15小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。實(shí)施例3 新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸丁酯70，溴丁烯8，甲基丙烯酸縮水甘油醚5，全氟丁烯17，過(guò)硫酸銨0. 1，亞硫酸氫鈉0. I，二異丙苯磺原酸酯0. I，十二烷基苯磺酸鈉2. 5，全氟辛烷磺酸鈉2，調(diào)節(jié)劑0. 15。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟(I)在內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在75°C的溫度下反應(yīng)6小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的2倍，再加入占總量3 %的氯化鈣電解質(zhì)進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為80°C，干燥時(shí)間為12小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。實(shí)施例4 新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸乙酯50，丙烯酸丁酯42，溴丁烯3，全氟丁烯5，過(guò)硫酸銨0. 1，亞硫酸氫鈉0. I，正十二硫醇0. I，十二烷基硫酸鈉2. 5，全氟辛酸銨2，調(diào)節(jié)劑0. I。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟(I)在內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在70°C的溫度下反應(yīng)8小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的4倍，再加入占總量10%的氯化鈉電解質(zhì)進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為70°C，干燥時(shí)間為11小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。實(shí)施例5 新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸乙酯70，溴丙烯7，甲基丙烯酸縮水甘油醚3，六氟丙烯20，過(guò)硫酸銨0. 1，正十二硫醇0. 1，十二烷基硫酸鈉2，全氟辛酸烷磺酸鈉2，調(diào)節(jié)劑0. 2。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟(I)在內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在80°C的溫度下反應(yīng)5小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的3倍，再加入占總量10%的氯化鎂電解質(zhì)進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為80°C，干燥時(shí)間為13小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。實(shí)施例6:新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸乙酯50，丙烯酸丁酯25，溴丁烯8，全氟丁烯17，過(guò)硫酸銨0. I，亞硫酸氫鈉0. I，正十二硫醇0. I，十二烷基硫酸鈉2. 5，全氟辛酸銨2，調(diào)節(jié)劑0. I。新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，它包括以下步驟(I)在內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中加入原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在70°C的溫度下反應(yīng)8小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的4倍，再加入占總量10%的氯化鈣電解質(zhì)進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi) 進(jìn)行干燥，干燥溫度為90°C，干燥時(shí)間為14小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。
權(quán)利要求
1.新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于其分子通式為
2.新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于它由以下組分及重量比構(gòu)成 丙烯酸酯類(lèi)單體70 92，輔助硫化單體0 5，含氟烯烴類(lèi)單體5 20，可與過(guò)氧化物硫化的烯烴類(lèi)單體3 10，引發(fā)劑0. I 0. 3，乳化劑3 5，調(diào)節(jié)劑0. I 0. 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸烷氧基乙酯中的一種或多種相組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于所述的輔助硫化單體為丙烯酸、甲基丙烯酸縮水甘油醚中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于所述的含氟烯烴類(lèi)單體包括偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烯中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于所述的可與過(guò)氧化物硫化的烯烴類(lèi)單體為氯乙烯、溴丙烯、溴丁烯中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種與付全氟辛酸銨、全氟辛烷磺酸鈉中的任意一種的共混物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠，其特征在于所述的引發(fā)劑包括過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸銨與亞硫酸氫鈉混合物中的任意一種；所述的引發(fā)劑還包括正十二硫醇或二異丙苯磺原酸酯。
9.新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)在反應(yīng)釜中加入以原料，攪拌均勻后，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，在70 80°C的溫度下反應(yīng)4 8小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液； (2)在反應(yīng)釜內(nèi)加入水，將含氟聚丙烯共聚物乳液稀釋到原來(lái)的2 4倍，再加入均占總量3 10%的氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂三種電解質(zhì)中的至少一種進(jìn)行凝聚，凝聚后連續(xù)用去離子水洗滌，洗滌完成后在干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為60 100°C，干燥時(shí)間為10 15小時(shí)，干燥完成后即得新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)釜內(nèi)置攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠及其制備方法，它由以下組分及重量比構(gòu)成丙烯酸酯類(lèi)單體70～92，輔助硫化單體0～5，含氟烯烴類(lèi)單體5～20，可與過(guò)氧化物硫化的烯烴類(lèi)單體3～10，引發(fā)劑0.1～0.3，乳化劑3～5，調(diào)節(jié)劑0.1～0.2，其制備方法包括以下步驟(1)在反應(yīng)釜中加入原料，在70～80℃下反應(yīng)4～8小時(shí)，制得含氟聚丙烯共聚物乳液；(2)將制得的乳液稀釋到原來(lái)的2～4倍，加入電解質(zhì)凝聚，洗滌后干燥。本發(fā)明提供一種新型過(guò)氧化物硫化含氟丙烯酸酯橡膠及其制備方法，兼具氟橡膠和丙烯酸酯橡膠兩者特性，具有不腐蝕模具，加工及物理性能好，生產(chǎn)過(guò)程安全系數(shù)高，環(huán)保，綜合性好，耐油耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08F214/22GK102659975SQ201210080488
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者周武剛 申請(qǐng)人:成都道弘實(shí)業(yè)有限公司