[发明专利]一种氟硅脂组合物

说明书

技术领域

本发明是一种氟硅脂组合物，属于高分子材料技术领域。

背景技术

硅脂是以硅油为基础油，加入增稠剂、稳定剂以及改性添加剂，经混合研磨加工而成的产品。可以制成不同用途的产品，包括通用硅脂、耐热润滑硅脂、耐寒润滑硅脂、脱模硅脂、介电硅脂、密封硅脂、散热硅脂、高真空密封硅脂、防锈硅脂及光透明硅脂等。适用作基础油的有：二甲基硅油、甲基苯基硅油、氟烃基硅油、长链烷基硅油等。其中氟烃基硅油是极性的，对橡胶的影响极小，其余均为非极性，对橡胶的影响较大。

石油采掘行业中大型机械设备的密封橡胶通常为丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶等耐油、耐高温的特种橡胶。橡胶件与金属间加入润滑脂，实现润滑和密封，提高橡胶件的寿命。近年来，随着采掘原油数量越来越大，采掘难度越来越大，对机械设备的寿命和稳定性要求更高。密封件破坏是设备故障的常见原因。这是因为普通的金属皂稠化的全合成润滑脂的寿命不够，大约只有三年，并且其对橡胶件的溶胀较大，影响了密封件的寿命。采用二甲基硅油、甲基苯基硅油、长链烷基硅油等基础油的硅润滑脂，耐温等级较金属皂稠化的全合成润滑脂大幅度提高，但对橡胶仍有溶胀，而且本身不耐油。

CN102703175A公开了一种长寿命风电氟润滑脂，使风电行业的润滑部位的换油期提高3～10倍，适合全天候腐蚀等恶劣环境的润滑，大大节省物资与人力资源。但配方中使用了添加剂，如抗氧剂、防腐防锈剂、极压钝化剂、金属减活剂、AD复合剂，对橡胶件有破坏作用，影响橡胶件的寿命。

CN102676285A公开了一种全氟高温润滑脂，可以在300℃以上的高温长期进行润滑工作，亦可以在高压、高真空、高载负、强酸碱、强腐蚀等恶劣环境中润滑。但配方中使用了添加剂，如磷氰、癸二酸钠、辛二酸钠、三氧化二锑等，对橡胶件有破坏作用，影响橡胶件的寿命。

采油设备多在交通不便的工作环境下，更换润滑脂和密封件费时费力，迫切需求润滑脂本身长寿命并且不影响橡胶密封件寿命的润滑脂。

发明内容

本发明的目的正是针对现有研究的不足和实际应用的需求，而设计提供了一种氟硅脂组合物，采用二氧化硅表面处理的方法解决了相容性问题，使得氟硅脂组合物的寿命大幅度提高；配方中不含有除稠化剂意外的添加剂，对橡胶密封件溶胀率极低。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明技术方案提出了一种氟硅脂组合物，其特征在于由以下重量份的原料经搅拌混合而成：

液体聚甲基三氟丙基硅氧烷，  重量份为80～95份；

气相二氧化硅，              重量份为5～10份；

液体聚甲基三氟丙基硅氧烷粘度是25℃为400～1000厘泊。

液体聚甲基三氟丙基硅氧烷的结构为：HO-[CH₃(CH₂)₂CF₃SiO]_n-H(羟基封端)或者Si(CH₃)₃-[CH₃(CH₂)₂CF₃SiO]_n-Si(CH₃)₃(甲基封端)。

气相二氧化硅是经过甲基三氟丙基环三硅氧烷表面处理并且表面积大于150m²/g的疏水型气相二氧化硅。

本发明有益效果为：本发明解决了石油行业采油设备中橡胶密封件与金属间润滑的技术难题，使润滑部位的换油周期提高3～5倍，丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶密封件密封件的更换周期提高2倍，大大节省了人力资源和物质资源。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

以下为氟硅脂组合物的制备步骤：

(1)制备改性二氧化硅

将100份气相二氧化硅放入带搅拌和加热装置的密闭反应器中，加入5～10份甲基三氟丙基环三硅氧烷后，加热至120～140℃下搅拌4～6h，取出冷却至室温后备用；

(2)氟硅脂的制备

将称量好液体聚甲基三氟丙基硅氧烷的加入到双行星式搅拌机的搅拌釜中，然后加入改性的气相二氧化硅。加料完毕后，闭合双行星式搅拌机，开始搅拌。搅拌速度为(30～45)r/min，时间为(30～60)min。搅拌完毕后，将混合混匀的氟硅脂装入容器中。

表1为本发明实施例的化学成分及质量份数比，其中各配方中的数字均为质量份。