[发明专利]一种高氟橡胶密封材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高氟橡胶密封材料及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：高氟含量聚合单体50‑‑100份、乳化剂2‑‑4份、引发剂1‑‑5份；活性剂1‑‑2份、加工助剂1‑3份、交联剂1‑3份、助交联剂1‑7份、补强剂1‑‑3份数、填料1‑30份，所述引发剂在灵活控制聚合反应速率提高聚合物含氟量的同时，还提高了分子间范德华力，有利于分子量分布的均匀性，所述交联剂使橡胶内部更易形成立体网状结构，有利于高聚合度分子链形成。通过优化聚合配方与工艺参数得到的高氟聚合物，合成极限粘度(η)为15以上(100ml/g)，分子量为150万以上，氟橡胶分子量分布Mw/Mn＝1.1以下，氟橡胶中所含分子量3万以下的分子比例Ms(％)﹤0.01％，从而对电池电解液有良好的耐受性。

技术领域

本发明涉及高分子领域，尤其涉及一种高氟橡胶密封材料及其制备方法。

背景技术

面对全球资源和环境污染的双重制约，低耗能和低污染的新能源动力汽车正逐渐成为时代主流，动力锂电池是目前新能源汽车技术和成本上最大的瓶颈，而氟橡胶密封件是新能源汽车产业链中动力锂电池最关键的部件，用于动力锂电池的密封防止电解液的泄露，避免环境的污染，确保电解液的使用环境和成分变化。因而氟橡胶密封效果的好坏直接影响锂电池性能的优劣，氟橡胶的密封效果主要与其自身的耐高温、耐低温性及耐受性有关，耐高温性及耐低温性主要为了应对环境温度骤冷骤热变化，目前市面上绝大多数氟橡胶都已具备该性能，耐受性主要源于锂电池电解液中通常会加入大量的有机溶剂如环状碳酸酯(PC、EC)；链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC)；羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等增溶锂盐LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6，而普通结构的氟橡胶对低分子酮、磷酸酯，尤其是碳酸酯耐受性较差。目前密封圈材料主要有全氟醚橡胶，硅橡胶，二元橡胶、三元橡胶，全氟醚橡胶虽工艺性能可靠，但价格昂贵限制了锂电池的快速发展，硅橡胶有较好的耐高低温性能，但其耐受性较差，市售的二元及三元橡胶不耐300℃以上的高温，且耐乙酸乙酯性能48hrat 20℃，体积膨胀变化(％)均在300以上，无法在锂电池领域中使用。

专利申请号为CN202210241207.2的“一种抗挤压变形的氟橡胶密封圈及制备方法”，其以氟橡胶为基体，采用过氧化物氟橡胶、四丙氟橡胶、氟醚橡胶三种中的其中一种为基体，而后加入一些辅助材料，制备得氟橡胶具有耐高温、耐腐蚀、耐臭氧和优异的力学性能，具有较好的回弹性及抗挤压能力，但其对电解液中有机溶剂的耐受性较差，分散稳定性不够好，分子量不够大，无法满足耐电解液要求。

专利申请号为CN201910271338.3的“一种氟橡胶生胶的制备方法“，其以偏氟乙烯、四氟乙烯和全氟丙烯混合单体为基体，通过向高氟含量烯烃链分子导入含溴或碘的可交联活性点制得耐油、耐醇油共混物、耐溶剂性能优良的硫化胶，其硫化点单体选自二氟溴乙烯、4-溴-3，3，4，4-四氟丁烯、三氟溴乙烯、6-碘-3,3,4,4,5,5,6,6-八氟己烯、4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯及二氟碘乙烯等，硫化点单体用量较小时会使交联不充分，内部空间排列不够紧密，硫化点单体用量太大又会使得产品硬度太大，回弹性小，虽然其可以减少醇性汽油对橡胶材料的腐蚀性，但其只通过控制硫化点单体用量比例及氟单体比例来获得高氟分子窄分子量分布与良好的回弹性仍存在一定的困难性，总体而言，其对锂离子电解液并没有很好的耐受性。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术中含氟橡胶分子量不够高，分子链聚合度不够高，内部空间排列不够紧密而引起的对锂离子、钠电池电解液耐受性差的问题，本发明提供了一种具有耐电解液氟橡胶及其制备方法，解决了上述提出的问题。

技术方案

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐锂电池电解液的氟橡胶密封圈，包括如下重量份数配比的原料：：高氟含量聚合单体50--100份、乳化剂2--4份、引发剂1--5份；活性剂1--2份、加工助剂1-3份、交联剂1-3份、助交联剂1-7份、补强剂1--3份数，填料1-30份；其中，高氟含量聚合单体含氟量在70％以上。