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硅藻土等填料在氟橡胶中应用研究
汪必宽张煜
（台州立信橡胶科技有限公司，浙江仙居县317300）
摘要：通过研究硅藻土等5种填料(进口（美国一品矿物硅藻土）、国产硅藻土、990炭黑、钡粉（沉淀法硫酸钡）、硅酸钙)对氟橡胶力学性能及老化性能的影响。试验结果证明,添加美国一品硅藻土MW-25对氟橡胶强度提高最为明显,且具有低了压缩永久变形性能和优异的回弹性.

关键词：氟橡胶；硅藻土：N990炭黑；填料；纳米材料

随着汽车行驶速度提高和汽车发动机小型化发展，使用温度随之提高，许多原来应用丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶的零件适应不了新的需要，汽车燃油加入乙醇的变革，相应地密封和管件只能采用氟橡胶。氟橡胶的应用比例在汽车工业中与日俱增，据国外资料统计，国外氟橡胶在汽车制造中的用量已占据氟橡胶总量的65%。而且这一应用比例一直在上升，这是一个不容置疑的事实。因此，汽车工业的发展将给氟橡胶提供良好的发展空间。
然而,硅藻土等填料在氟橡胶中可以大量填充、降低成本,改善力学性能及加工工艺性能等,对于氟橡胶这种昂贵的特种橡胶来说,经济价值更加明显，本课题重点研究硅藻土等不同填料在氟橡胶中的应用，通过试验数据分析对比以便通过配方调整满足氟橡胶适合不同场合用途之需要。
1实验部份
1.1原材料
晨光F2602B，双酚AF，BPP，Ca(OH)2，D-821，活性氧化镁，国产硅藻土，硅酸钙（NYAD400，钡粉（硫酸钡），N990上海协诺橡胶化工有限公司提供
MW-25（美国一品矿物硅藻土）：上海赋来化工贸易有限公司总代理。
1.2主要设备和仪器
开炼机，X（S）K-160，上海双翼橡塑机械有限公司；自动平板硫化机，佳鑫电子设备科技有限公司；硫变仪，EKT-2000S，台湾晔中科技有限公司；电子拉力机，TS-2000，台湾晔中科技有限公司；老化实验箱EKT-2110-AO台湾晔中科技有限公司
1.3试验配方
胶料基本配方：F2602B,100;D-821,1.5;150#MgO,3;Ca(OH)2,6;填料，30；AF，1.5;BPP;0.5
1.4试样制备
混炼：先将F2602B原胶投入开炼机待完全包辊后依次加入小料，大料，硫化体系。混炼均匀后，薄通打三角包五次，下片，停放24h返炼后在停放24小时左右进行试验。
1.5性能测试
材料的拉伸强度按，扯断伸长率按GB/T528-1998；撕裂强度GB/T529-91；硬度测试采用邵A硬度，按GB/T531-92进行；高温压缩永久变形测试按GB/T7759-1996进行；硫化曲线测定采用GB/T16584进行；试样电镜扫描分析按一般要求在扫描电镜（SEM）上观察。
2结果与讨论
2.1力学性能的分析
表1不同填料对F2602B性能的的影响
配方12345
F2602B/份100100100100100
D-821/份11111
AF/份1.51.51.51.51.5
BPP/份0.50.50.50.50.5
150#MgO/份33333
Ca(OH)2/份66666
MＷ-25/份30________
Mh-0#/份（国产０＃）__30______
N990/份____30____
NYAD-400/份______30__
钡粉/份（硫酸钡）________30

一段硫化177℃×10min,二段硫化232℃×24h
100%定伸应力/MPa9.68.95.55.32.6
拉伸强度/MPa19.6415.3815.0914.9610.92
扯断伸长率/%193178267235271
回弹性/JIS/% 3130282628
密度/g/cm3 1.841.861.821.951.97
硬度（邵尔A）8080767172

232℃×70h热空气老化
100%定伸应力/MPa10.39.53.16.42.3
拉伸强度/MPa19.4214.5614.5414.9610.92
扯断伸长率/%173156223214271
压变（方法B，O型圈）/%1819172120
232℃×70h
硬度（邵尔A）7979767172

氟橡胶本身属于自补强型橡胶，本身强度高，补强填充体系虽对它有一定的补强作用，但主要是用做改进工艺性能，降低成本和提高制品的硬度、弹性、耐热性和压缩永久变形性等。通过表1可以得出进口硅藻土1#配方综合物理性能俱佳，N9903#次之，但做为黑色填料在彩色配方当中的应用受到局限性，从表1中五种填料对比应用，硅藻土在氟橡胶中显现其优异的补强性，老化性能，及赋予橡胶良好的回弹性，硅藻土其本身的密度低使其在实际的使用过程中拥有比较好的性价比，虽然从试验结果，硅藻土填充的氟橡胶在高温压缩永久变形N990稍微差一点，但基本没有明显区别，从试验结果来看，硅藻土是在氟橡胶比较理想的功能性填料。
2.2硅藻土结果