[发明专利]一种耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶及其制备方法。

背景技术

氟橡胶是主链或侧链的碳原子上还有氟原子的合成高分子弹性体，其广泛用于航天、军工、汽车、石油化工等领域。随着科学技术的发展，橡胶密封材料的使用环境愈发苛刻，尤其在石油化工行业，石油钻井的深度越来越深，压力、温度也越来越高，加上地底的恶劣环境，尤其是氢氟酸，对于橡胶密封件腐蚀较大，严重影响总体设备的使用。然而，现有氟橡胶制品在高温高压环境下其耐氢氟酸性能较差，且耐高压氟橡胶一般要求高硬度，但是高硬度的氟橡胶工艺性能较差，生产出的密封产品合格率低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶，各组分按重量份数计为：氟胶生胶60～80份，全氟醚橡胶20～40份，纳米炭黑55～60份，过氧化物硫化剂2～4份，硫化助剂3～5份，分散流动剂1～3份，分散流动助剂2～4份；其中氟胶生胶与全氟醚橡胶两者之和为100份。

按上述方案，所述氟胶生胶为G系列氟胶生胶，其氟含量为69～70％。

按上述方案，所述全氟醚橡胶耐温范-40℃～320℃。

按上述方案，所述纳米炭黑为纳米炭黑N990。

按上述方案，所述过氧化物硫化剂为101粉状硫化剂。

按上述方案，所述硫化助剂为TAIC-70硫化助剂。

按上述方案，所述分散流动剂为棕榈蜡。

按上述方案，所述分散流动助剂的型号为GYS或HT290。

上述耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量配比称取氟胶生胶60～80份和全氟醚橡胶20～40份，氟胶生胶和全氟醚橡

胶之和为100份，将氟胶生胶和全氟醚橡胶置于开炼机上混合均匀并薄通；

(2)将纳米炭黑55～60份，过氧化物硫化剂2～4份，硫化助剂3～5份，分散流动剂1～3份，分散流动助剂2～4份依次加入开炼机并混合均匀，出片得到氟胶混炼胶；

(3)将氟胶混炼胶置于平板硫化剂模具中硫化，待硫化完成后取出成品进行二次硫化，得到最终产品。

按上述方案，步骤(3)所述硫化的条件为175℃～185℃、8min～10min、8～10Mpa。

按上述方案，步骤(3)所述二次硫化的条件为：200℃～230℃二次硫化14h～16h。

本发明的有益效果如下：(1)本发明采用G系列氟橡胶并用全氟醚橡胶提高氟含量，利用过氧化物硫化体系，通过二者的共硫化，同时获得耐高温及耐氢氟酸性能；(2)本发明采用热裂解炭黑N990提高材料的断裂拉伸强度及抗压性能；采用分散流动剂及分散流动助剂，能在材料硬度较高时保持材料的加工性能及弹性；过氧化物硫化剂及助剂的加入可在保持材料的性能的前提下缩短硫化时间，提高生产效率；(3)采用本发明制备的氟橡胶材料能在高温(250℃～300℃)高压(120MPa～150MPa)强酸性(氢氟酸)工况条件下满足密封功能。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶，各组分配比见表1，

表1耐高温高压耐氢氟酸的氟橡胶