减磨填料对氟橡胶耐磨性能的影响

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1、1O6橡胶工业2010年第57卷减磨填料对氟橡胶耐磨性能的影响朱立新。，林城，贾德民(1．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510641；2．华南理工大学广东省高性能与功能高分子材料重点实验室，广东广州510641)摘要：试验研究聚四氟乙烯、石墨和二硫化钼3种不同结构的减磨填料对氟橡胶性能的影响。结果表明，在氟橡胶中加人少量减磨填料，胶料的ML和MH增大，￡缩短，硫化胶的压缩永久变形减小，耐磨性能提高；其中二硫化钼胶料的综合性能最好，其最佳用量为5份。关键词：氟橡胶；减磨填料；聚四氟乙烯；石墨；二硫

2、化钼；压缩永久变形；耐磨性能中图分类号：TQ330．383；TQ333．93文献标识码：B文章编号：1000—89oX(2OlO)O2—0106—04氟橡胶拥有其它橡胶所无法比拟的耐高温、1．2试验配方耐溶剂性能，是汽车、飞机、火箭发动机不可缺少氟橡胶100，炭黑N99030，氧化镁3，氢的密封材料。氟橡胶对环境的适应性关系到整体氧化钙6，二羟交联剂2，磷加速剂0．5，巴西部件的可靠性和安全性，其耐磨性能对产品寿命棕榈蜡1，减磨填料变品种、变量。有重要影响。由于可供选择的耐磨氟橡胶品种不1．3试样制备多，

3、因此寻找一种合适的外加型减磨填料显得越在低温两辊开炼机上将各种配合剂按吸酸发迫切和重要。剂、填料、助剂、交联剂的顺序依次加入氟橡胶中，聚四氟乙烯有机粒子与氟橡胶的相容性较充分混炼，使各种配合剂在胶料中均匀分散，混炼好，石墨是层状结构，二硫化钼是无机刚性粒子，胶均匀下片。它们都是较好的润滑材料]，应用于机械等行混炼胶在平板硫化机上进行一段硫化，硫化业中。本工作研究这3种不同结构的减磨填料对条件为(170±2)℃×10min；在烘箱中进行二段氟橡胶性能的影响。硫化，硫化条件为(230±2)℃x24h。1．4测

4、试分析1实验(1)硫化特性1．1主要原材料采用中国台湾高铁科技股份有限公司M一氟橡胶，牌号2603，山东东岳神舟新材料有2000型硫化仪测试胶料的硫化特性，硫化温度为限公司产品；炭黑N990，加拿大肯卡伯公司产品；170℃。双酚AF和苄基三苯基氯化磷，四川晨光化工研(2)物理性能究院产品；氢氧化钙，中国台湾长泓胶业股份有限硫化胶的拉伸强度按GB／T528—1998测公司产品；氧化镁，上海金宝化学有限公司提供；试，拉伸速率为(500±5)mm·min～；撕裂强度巴西棕榈蜡，上海华仲荣工贸有限公司提供；聚四按

5、GB／T529—1999测试，采用直角形试样。氟乙烯粉，美国杜邦公司产品；超细石墨粉，莱西(3)耐压缩永久变形性能市双兴石墨加工厂产品；二硫化钼，郑州金山化工硫化胶的压缩永久变形按GB／T7759～1996有限公司产品。测试，测试条件为200℃×24h，压缩率为25。(4)耐磨性能作者简介：朱立新(1968一)，男，安徽合肥人，华南理工大学讲师，博士，从事高性能橡塑材料的研究。采用阿克隆磨耗机按GB／T1689—1998测第2期朱立新等．减磨填料对氟橡胶耐磨性能的影响1O7试硫化胶的磨耗量；按HG／T27

6、29-1995测试填料的胶料tz缩短，有加速起硫作用，但对胶料硫化胶的摩擦因数。的t。。影响不大；胶料的MI和M增大，但与减磨(5)扫描电子显微镜(SEM)分析填料的用量关系不大。分析认为，胶料的MIJ增用液氮对硫化胶淬断，采用SEM观察试样大可能是由于减磨填料在高温下并不表现为粘流的断面形貌。态，它们的加入仍然降低了胶料的流动性，其中加入二硫化钼的胶料ML增幅最小，说明其对胶料2结果与讨论的加工性能影响较小。胶料的M增大说明硫化2．1硫化特性后起到了增加物理交联点或化学交联点的作用。不同品种和用量的减磨

7、填料对氟橡胶硫化特由于聚四氟乙烯本身是有机填料，在17O℃下作性的影响见表1。用较长时间会有一定程度的软化，它对胶料MH从表l可以看出，与空白试样相比，加入减磨的增加贡献度最小。表1减磨填料对氟橡胶硫化特性的影响2．2物理性能29不同品种和用量的减磨填料对氟橡胶拉伸强度和撕裂强度的影响分别如图1和2所示。27：===从图1和2可以看出，随着聚四氟乙烯用量；25的增大，硫化胶的拉伸强度先增大后减小，这可能至。是由于聚四氟乙烯是一种有机刚性粒子填料，少疆量加入有利于氟橡胶分子链之间的润滑或与炭黑21基之问的分

8、散，但大量加入后聚四氟乙烯只能起到19一增塑作用，降低了材料的交联密度，从而使硫化胶l7的拉伸强度下降。加入聚四氟乙烯的硫化胶撕裂减蘑填料片j量／份强度曲线也显示出同样的变化规律。图2减磨填料对氟橡胶撕裂强度的影响注同图1。从加入石墨的硫化胶拉伸强度曲线可以看出，随着石墨用量的增大，硫化胶的拉伸强度逐渐订山增大，表明石墨与炭黑一样具有较好的补强作用，＼但硫化胶的撕裂强度先增大后减小，这是由于石墨强哥是层状填料，加人过量后会使层