氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品的製作方法

2023-12-09 13:25:31

專利名稱：氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品的製作方法
技術領域：
本發明涉及氟橡膠組合物以及交聯的氟橡膠製品，具體而言，涉及適於用作轉軸 密封的氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品，其中初期特性即轉矩降低(減少摩擦)和歸功 於減少漏油的密封性(密封構件滑動時的油泵速率)中的每一個可得到改善，且甚至在摩擦磨耗後也可抑制這些特性的退化。
背景技術：
隨著近年環境問題的凸顯，以改善燃料效率作為目標需要降低各部件的摩擦，對 油封也開展了考慮降低其摩擦的開發。迄今已知其中從耐熱性及耐油性等觀點出發將偏氟乙烯氟橡膠(FKM)用作基體 聚合物(《一 7 # U 7—)的油封(專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3)。而且，已經提出具有低摩擦性能及密封性能作為初期特性的油封。然而，諸如油封 的滑動構件易受到摩擦磨耗；因此，長期維持上述特性成為技術上的一大課題。更特別地， 儘管對於氟橡膠(FKM)滑動構件提出了各種具有降低摩擦磨耗的材料，但是難以確保這些 材料的足夠低的摩擦性能及密封性能。日本專利文獻1 特開平9-143327號公報日本專利文獻2 特開平8-151565號公報日本專利文獻3 特開平3-66714號公報

發明內容
發明要解決的問題本發明意欲解決上述現有技術問題。本發明的目的在於提供適於用作轉軸密封的 氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品，其中初期特性即轉矩降低(減少摩擦)和歸功於減少 漏油的密封性(密封構件滑動時的油泵速率)中的每一個可得到改善，且甚至在摩擦磨耗 後也可抑制這些特性的退化。本發明的其他目的將通過以下描述而明顯。解決向題的方式上述目的依據以下闡述的各發明得到解決。根據權利要求1所定義的發明是一種氟橡膠組合物(此種氟橡膠組合物以下稱為 「第一種氟橡膠組合物」)，是通過將多元醇交聯劑共混入氟橡膠聚合物中來獲得的，所述氟 橡膠聚合物由70 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和30 10重量％的過 氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。根據權利要求2所定義的發明是一種氟橡膠組合物(此種氟橡膠組合物以下稱為 「第二種氟橡膠組合物」)，是通過將多元醇交聯劑以及過氧化物交聯劑共混入氟橡膠聚合 物中來獲得的，所述氟橡膠聚合物由40 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A) 和60 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。
根據權利要求3所定義的發明是根據權利要求1或權利要求2所述的氟橡膠組合物，其中所述多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)為用多元醇可交聯的偏氟乙烯-六氟丙烯 二元氟橡膠聚合物，並且所述過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)為用過氧化物可交聯的 偏氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚三元氟橡膠聚合物。根據權利要求4所定義的發明是一種交聯的氟橡膠製品(此種交聯的氟橡膠製品 以下稱為「第一種交聯的氟橡膠製品，，)，是通過單獨使用多元醇交聯劑來將氟橡膠聚合物 交聯而獲得的，所述氟橡膠聚合物由70 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A) 和30 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。根據權利要求5所定義的發明是一種交聯的氟橡膠製品，是通過組合使用多元醇 交聯劑和過氧化物交聯劑來將氟橡膠聚合物交聯而獲得的，所述氟橡膠聚合物由40 90 重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和60 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠 聚合物⑶構成。根據權利要求6所定義的發明是根據權利要求4或權利要求5所述的交聯的氟橡 膠製品，其中，所述多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)為用多元醇可交聯的偏氟乙烯-六氟 丙烯二元氟橡膠聚合物，並且所述過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)為用過氧化物可交 聯的偏氟乙烯_六氟丙烯_全氟烷基乙烯基醚三元氟橡膠聚合物。根據權利要求7所定義的發明是根據權利要求第4、5或6所述的交聯的氟橡膠製 品，用作轉軸密封。發明的效果根據本發明，提供了適於用作轉軸密封的氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品，其 中初期特性即轉矩降低(減少摩擦)和歸功於減少漏油的密封性(密封構件滑動時的油泵 速率)中的每一個可得到改善，且甚至在摩擦磨耗後也可抑制這些特性的退化。附圖簡述

圖1是顯示恰當安裝的本發明油封的圖。附圖標記說明1 油封2 密封唇口部(* 一卟,J夕部)3 卡緊彈簧(力·一夕7 丨J >夕『)4 油膜5 接觸寬度發明最佳實施方式以下，對本發明的實施方式進行說明。1、第一種氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品第一種氟橡膠組合物是通過將多元醇交聯劑共混入氟橡膠聚合物中來獲得的，所 述氟橡膠聚合物由70 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和30 10重量％ 的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。第一種交聯的氟橡膠製品是通過單獨使用多 元醇來將上述的氟橡膠聚合物交聯而獲得。一種或更多種含氟烯烴的聚合物或共聚物可用作多元醇可交聯的氟橡膠聚合物 (A)0
含氟烯烴的具體實例包括偏氟乙烯、六氟丙烯、五氟丙烯、三氟乙烯、三氟氯乙 烯、四氟乙烯、氟乙烯、全氟丙烯酸酯、全氟烷基丙烯酸酯、全氟甲基乙烯基醚和全氟丙基乙 烯基醚。這些含氟烯烴可以單獨使用或組合使用。本發明中，多元醇可交聯的氟橡膠聚合物的優選實例包括偏氟乙烯-六氟丙烯 二元共聚物(簡稱VDF-HFP)等。這些聚合物可以利用已知方法通過溶液聚合、懸浮聚合 或乳液聚合來獲得，或商購獲得(例如>公司制〃 々等)。
用過氧化物可交聯的含氟烯烴的三元共聚物可用作過氧化物可交聯的氟橡膠聚 合物⑶。含氟烯烴的實例包括針對多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)所提及的那些含氟 烯烴。本發明的三元氟聚合物的實例是用過氧化物可交聯的偏氟乙烯_六氟丙烯_全 氟烷基乙烯基醚三元氟橡膠聚合物(簡稱VdF/TFE/PMVE)。這些聚合物可以利用已知方法通過溶液聚合、懸浮聚合或乳液聚合來獲得，也可 商購獲得(例如>公司制GLT類、GFLT類等)。構成氟橡膠聚合物的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)與過氧化物可交聯的氟 橡膠聚合物(B)的比例是多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)為70 90重量％範圍、優選 為70 85重量％範圍，而過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)為30 10重量％範圍、優 選為30 15重量％範圍(兩種聚合物組分的總重量為100重量％ )。如果兩種聚合物組分的比例超出上述範圍，則當單獨使用多元醇來進行交聯時無 法獲得本發明的效果。作為用於第一種氟橡膠組合物中的多元醇交聯劑優選雙酚類。雙酚類的具體實例 包括多羥基芳族化合物，例如2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷[雙酚A]、2，2-雙(4-羥基苯 基)全氟丙烷[雙酚AF]、雙(4-羥基苯基)碸[雙酚s]、雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)、4， 4』-二羥基二苯、4，4』_ 二羥基二苯基甲烷和2，2_雙(4-羥基苯基)丁烷。例如可優選使 用雙酚A、雙酚AF等。這些雙酚類可以鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽的形式。另外，包含原料橡膠和交聯劑的商購母料可用作多元醇交聯劑。這些交聯劑可以 單獨使用或組合使用。多元醇交聯劑的含量是每100重量份氟橡膠聚合物優選為0. 4 20重量份，且更 優選為1.0 10. 0重量份。第一種氟橡膠組合物中可使用交聯促進劑；這樣的交聯促進劑的實例是式 (R1R2R3R4P)+X-表示的季鱗鹽，其中=R1 R4各自為碳原子數1 25的烷基、烷氧基、芳基、 烷芳基、芳烷基或聚氧化亞烷基，或者R1 R4中的兩個或三個可與P —同形成雜環結構；且 τ 為陰離子，例如 Cr、Br\ Γ、HSOp H2POp RC00\ R0S02\ RS0\ R0P02H\ CO3^ 等。季鱗鹽的具體實例包括四苯基氯化鱗、三苯基苄基氯化鱗、三苯基苄基溴化鱗、 三苯基甲氧基甲基氯化鱗、三苯基甲基羰基甲基氯化鱗、三苯基乙氧基羰基甲基氯化鱗、三 辛基苄基氯化磷、三辛基甲基溴化鱗、三辛基乙基醋酸鱗(卜U才々f > - f > * ；^ * 二
々厶了七r 一卜)、二甲基憐酸三辛基乙基 (卜丨J才夕手卟工手卟水叉水二々厶夕乂手
> * ζ 7工一卜)、四辛基氯化鱗和十六烷基二甲基苄基氯化鱗。包含原料橡膠和交聯促進劑的商購母料也可用作交聯促進劑。另外，這些交聯促進劑可單獨使用或組合使用。作為交聯促進劑，下式(1)表示的季銨鹽可以單獨使用或者與任何上述季鱗鹽組合使用。(化學式1) 其中R表示碳原子數1 24的烷基或碳原子數7 20的芳烷基，並且X_表示四 氟硼酸鹽基團或六氟磷酸鹽基團。作為季銨鹽，優選R為苄基的化合物；這樣化合物的實例包括5-苄基-1，5- 二氮 雜雙環[4，3，0]-5_壬烯(7本二々A )四氟硼酸鹽(簡稱DBN-F)及六氟磷酸鹽(簡稱 DBN-P)。這種四氟硼酸鹽及六氟磷酸鹽分別具有約80°C及100°C的熔點，並且由於在利用 輥(口一> )、捏合機(二一義一)、班伯裡機(「> 'J 一 )等進行加熱混煉(100°C )時 容易熔化而表現優良分散性。包含原料橡膠和季銨鹽的商購母料也可用作季銨鹽。這些交聯促進劑可以單獨使 用或組合使用。多元醇交聯促進劑的含量是每100重量份氟橡膠聚合物優選為0. 3 20重量份， 更優選範圍為0. 5 10重量份。在第一種氟橡膠組合物中除以上的成分以外，在不損害本發明中使用的交聯劑以 及交聯促進劑的效果的範圍內，可以添加橡膠工業中通常使用的橡膠配合成分。這樣成分 的實例包括增強劑，諸如碳黑、碳纖維等；填充劑，諸如水滑石(Mg6Al2 (OH)16CO3)、碳酸鈣、 碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、矽酸鋁、矽酸鎂、矽酸鈣、鈦酸鉀、氧化鈦、硫酸鋇、硼酸鋁、玻 璃纖維、芳綸(7^SK)纖維、硅藻土、矽灰石等；加工助劑，諸如蠟、金屬皂、巴西棕櫚蠟 等；受酸劑，諸如氫氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅等；防老化劑；熱塑性樹脂；粘土 ；及其他的纖維 狀填充劑。其中，氫氧化鈣可以優選用來調節交聯密度，且優選來降低交聯的氟橡膠製品的 摩擦係數，或獲得交聯的氟橡膠製品的低回彈性。而且，氫氧化鈣是理想的，在於成形時不 容易產生發泡。氧化鎂也可優選用來獲得交聯的氟橡膠製品的低回彈性，或獲得交聯的氟 橡膠製品的低摩擦係數和低粘性。第一種氟橡膠組合物可通過以下方法來製備，例如將預定量的上述各成分在諸 如密煉機(4 >夕一 S ？夕7 )、捏合機(二一夕·一)、班伯裡機(八 > 八〗J 一 S #寸一)
的密閉式混煉機(混練機)或諸如開煉機的橡膠用普通混煉機中進行混煉的方法；或者將 上述各成分溶解在溶劑或類似物中並使用攪拌機或類似設備進行分散的方法。將如上製備的氟橡膠組合物進行加壓、加熱、和交聯(硫化)來形成交聯製品(硫化橡膠)。具體而言，將如上製備的氟橡膠組合物使用注塑機(射出成形機)、壓塑機、加壓 硫化機、烘箱或類似設備，通常在140°C 230°C的溫度下加熱約1 120分鐘(一次交聯 (硫化))，且由此交聯(硫化)以形成硫化橡膠(第一種交聯的氟橡膠製品)。一次交聯(硫化)是使該氟橡膠組合物交聯到一定程度以便可維持其形狀以形成 (預形成)某種形狀的方法。在複雜的形狀時，該組合物優選在模具中成形。也可以在諸如 空氣加熱器或類似設備的烘箱中進行一次交聯(硫化)。 本發明根據需要也可以進行二次交聯(硫化)。在進行二次交聯(硫化)時，可以 使用通常的方法進行，但優選通過例如在200°C 300°C熱處理1 20小時來進行。單獨使用多元醇來交聯所獲得的第一種交聯的氟橡膠製品可以用作例如轉軸密 封；本發明的第一種交聯的氟橡膠組合物在用作轉軸密封時發揮顯著的效果。2、第二種氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品第二種氟橡膠組合物是通過將多元醇交聯劑以及過氧化物交聯劑共混入氟橡膠 聚合物中來獲得的，所述氟橡膠聚合物由40 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物 (A)和60 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。第二種交聯的氟橡膠 製品是通過組合使用多元醇交聯劑及過氧化物交聯劑來交聯上述的氟橡膠聚合物而獲得。作為第二種氟橡膠組合物中使用的氟橡膠聚合物組分(化合物)可以使用在第一 種氟橡膠組合物的氟橡膠聚合物中所提及的化合物。然而，第二種氟橡膠組合物與第一種 氟橡膠組合物不同在於多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)與過氧化物可交聯的氟橡膠聚 合物(B)的比例。具體地，在第二種氟橡膠組合物中，多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)與過氧化 物可交聯的氟橡膠聚合物(B)的比例為多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)為40 90重 量％範圍、優選45 70重量％範圍；而過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)為60 10重 量％範圍、優選為55 30重量％範圍。儘管其氟橡膠聚合物(A)與(B)的比例不同，但第二種氟橡膠組合物可獲得與第 一種氟橡膠聚合物組合物類似的效果，其中詳細的機理不清楚；但假定為，這可歸功於組合 物中過氧化物可交聯的三元FKM的比例與交聯度之間的平衡。作為交聯劑，多元醇交聯劑及過氧化物交聯劑均分別針對多元醇可交聯的氟橡膠 聚合物(A)與過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)來使用。在第一種氟橡膠組合物中可使用的化合物也可用作針對多元醇可交聯的氟橡膠 聚合物(A)的多元醇交聯劑。同樣地，上述針對第一種氟橡膠組合物所提及化合物可用作 交聯促進劑。有機過氧化物交聯劑可優選用作針對過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)的過 氧化物交聯劑。有機過氧化物交聯劑的實例包括2，5-二甲基己烷-2，5-二氫過氧化物、2，5-二 甲基-2，5-二(過氧化苯甲醯)己烷、叔丁基過氧化物、二枯基過氧化物、叔丁基枯基過氧 化物、1，1-二(過氧化叔丁基)-3，3，5_三甲基環己烷、2，5_ 二甲基-2，5-二(過氧化叔 丁基)己烷、2，5_ 二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)己炔-3、1，3-二(過氧化叔丁基異丙 基)苯、過氧化叔丁基苯甲酸酯、過氧化叔丁基異丙基碳酸酯和正丁基4，4-二(過氧化叔丁基)戊酸酯。這些有機過氧化物交聯劑是可商購獲得的(例如日本油脂製品「〃一 ^ ^ 25B-40」等)，且可以直接使用商購品。另外，包含原料橡膠和交聯劑的商購母料可用 作過氧化物交聯劑。這些交聯劑可以單獨使用或組合使用。
過氧化物交聯劑的含量是每100重量份氟橡膠聚合物優選為0. 3 5重量份，且 更優選為0. 4 3重量份。過氧化物交聯劑體系中可使用的交聯促進劑(交聯助劑)的實例包括氧化鋅和三 烯丙基異氰脲酸酯(4 〃〉7 3 > —卜)。其他實例包括金屬氧化物，諸如氧化鋅；脂肪 酸，諸如硬脂酸；和當使用矽石增強劑時的三乙醇胺及二甘醇。此交聯促進劑的含量是每100重量份氟橡膠聚合物優選為0. 1 10重量份，且更 優選為0. 2 5重量份。除以上成分外，作為第一種氟橡膠組合物的橡膠配合成分的實例所提及的化合物 也可用於第二種氟橡膠組合物中。第二種氟橡膠組合物可通過以下方法來製備，例如將預定量的上述各成分在諸 如密煉機(4 >夕一 S ？夕7 )、捏合機(二一夕·一)、班伯裡機(八 > 八〗J 一 S #寸一) 的密閉式混煉機(混練^l)或諸如開煉機的橡膠用普通混煉機中進行混煉的方法；或者將 上述各成分溶解在溶劑或類似物中並使用攪拌機或類似設備進行分散的方法。將如上製備的氟橡膠組合物進行加壓、加熱、和(交聯)硫化來形成硫化橡膠。具體而言，將如上製備的氟橡膠組合物使用注塑機、壓塑機、加壓硫化機、烘箱或 類似設備，通常在140°C 230°C的溫度下加熱約1 120分鐘(一次硫化)，且由此交聯 (硫化)以形成硫化橡膠(第二種交聯的氟橡膠製品)。本發明根據需要也可以進行二次 交聯(硫化)。在進行二次交聯(硫化)時，可以使用通常的方法進行，但優選通過例如在 200°C 300°C熱處理1 20小時來進行。組合使用多元醇和過氧化物來交聯所獲得的第二種交聯的氟橡膠製品可以用作 例如轉軸密封；本發明的第二種交聯的氟橡膠組合物在用作轉軸密封時發揮顯著的效果。
實施例基於以下實施例說明本發明，但本發明不受這些實施例的限定。實施例1偏氟乙烯-六氟丙烯二元氟橡膠聚合物(尹二水。> 夕·々 工，7卜7 —公司制「K ^卜> A500」；多元醇可硫化的、門 尼粘度 ML1+1Q(121°C )45)...90 重量份偏氟乙烯-全氟(甲基乙烯基醚)_四氟乙烯三元氟橡膠聚合物(〒.工^ > ·夕· 々 工，7卜· 一公司制「GLT-600」 )... 10重量份多元醇交聯劑Curative (今工，r 4 7.. ) VC#30 ( r 工水。> ·夕■々·工，叉卜，一公司 制；具有50襯％二羥基芳香族化合物和50wt%氟橡膠[卜>E-45]的母料) ...2. 5重量份多元醇交聯促進劑
CurativeVC#20(尹-求> ·夕·々 工，7卜7 —公司制；具有33界1%季鱗鹽和 67wt%氟橡膠[卜> E-45]的母料)...1. 2重量份填充劑硅藻土(中央矽石公司制「Silika 6B」)...15重量份矽灰石(NYC0公司制「NYAD400」 )... 35重量份炭黑(Cancarb公司制 「N990」)...2 重量份加工助劑(交聯促進劑):巴西棕櫚蠟(尹二水。> 夕·々 工，7卜7 —公司制「VPA No. 2」 ；熔點860°C ) ...2. 0重量份受酸劑氫氧化鈣(近江化學工業公司制「力^ r 4 ^ >7 #2000」) ...3重量份氧化鎂(協和化學工業公司制「矢3々7 7 7 #150」 ) ... 6重量份將以上各配合成分(除去交聯組分)投入到捏合機中進行混煉20分鐘後，將交聯 組分投入開煉機中，由此製備組合物。將所得組合物在170°C下加壓且交聯(硫化)20分鐘 以成形交聯製品(硫化橡膠)。〈評價方法〉1、交聯的氟橡膠製品的常態物理性能使用上述組合物(除去交聯組分)利用6英寸混煉機口一> )來制 備厚度2mm的未硫化橡膠片。將未硫化橡膠片在180°C加壓硫化60分鐘後，再在200°C烘 箱硫化24小時，由此獲得常態物理性能評價用的片狀橡膠試驗片。對這些橡膠試驗片用以下方法評價其橡膠硬度Hs、拉伸強度Tb(MPa)及伸長率 Eb(% )0評價結果示於表1。橡膠硬度Hs 依照JIS K6253標準，使用A型硬度計進行測定。拉伸強度Tb (MPa)依照JIS K-6251標準。伸長率Eb(% )依照JIS K-6251標準(在23士3°C下測定)2、製品評價依照表1所示的每種配方將配合成分混煉入生膠料(橡膠片)中。將生膠料(橡膠片)進行硫化成形以得到油封，並對油封進行評價。將成形的油封(內徑85mm、外徑105mm、寬度13mm)或其磨耗(將砂紙卷在轉軸上 並將密封的密封唇口磨耗到300 μ m的磨耗量)的密封安裝在旋轉試驗機上並進行旋轉試 驗，測定施加在密封上的滑動轉矩(摩擦評價)和油泵速率(吸油量)(密封性評價)。結 果示於表1。試驗在將潤滑油(豐田純正的# ^ >油SM級10W-30)密封在軸中心的狀態 下，試驗溫度100°C、旋轉數2000rpm的條件下進行。使用安裝在油封處的負荷傳感器測定旋轉試驗時施加在密封上的轉矩作為滑動 轉矩。泵速Q按以下方法測定如圖1所示，使用注射器或類似器具向油封1的油封唇口 部2供給一定量的油，油封1被恰當安裝(在以便油被吸進唇口內的位置)，並且測定從油的供給到吸入結束所需的時間(η數=3次)，並用以下算式計算求出。在圖1中，附圖標記 3為卡緊彈簧，附圖標記4為油膜，且附圖標記5為接觸寬度。泵速Q[cc/hr]=油供給量[g]/油的密度[g/cc]/(吸入所需的時間[秒]X3600)實施例2 按實施例1中的相同方式，只是改變氟橡膠聚合物組分的比例來製備氟橡膠組合 物及交聯的氟橡膠製品，並類似地進行樣品評價。其結果示於表1。實施例3添加如下過氧化物交聯劑和交聯促進劑，除此以外使用實施例1中相同的配合成 分過氧化物交聯劑2，5_ 二甲基己烷-2，5_ 二氫過氧化物(日本油脂製品「 ^一 3C 寸 25B-40」)交聯助劑三烯丙基異氰酸酯；(日本化成公司制「TAIC M60」)按實施例1中的相同方式，只是按表1所示改變各成分的量及比例來製備氟橡膠 組合物及交聯的氟橡膠製品，並類似地進行樣品評價。其結果示於表1。實施例4添加交聯劑和交聯促進劑，除此以外使用實施例1中相同的配合成分。按實施例1 中的相同方式，只是按表1所示改變各成分的量及比例來製備氟橡膠組合物及交聯的氟橡 膠製品，並類似地進行樣品評價。其結果示於表1。比較例1按實施例1中的相同方式，只是按表1所示改變氟橡膠聚合物組分的比例，即單獨 使用二元氟橡膠(FKM)(多元醇可交聯的)來製備氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品，並類 似地進行樣品評價。其結果示於表1。比較例2按實施例1中的相同方式，只是按表1所示改變氟橡膠聚合物組分、交聯劑和交聯 促進劑，即單獨使用三元氟橡膠(FKM)(過氧化物可交聯的)來製備氟橡膠組合物及交聯的 氟橡膠製品，並類似地進行樣品評價。其結果示於表1。比較例3按實施例1中的相同方式，只是改變氟橡膠聚合物組分的比例來製備氟橡膠組合 物及交聯的氟橡膠製品，並類似地進行樣品評價。其結果示於在表1。表1單位重量份 製品評價 由表1可知，如比較例1的結果所示，儘管單獨使用二元氟橡膠(FKM)所獲得的 樣品具有低的初期摩擦，但它的泵速在初期及摩擦磨耗後均通常低於使用三元氟橡膠的樣 品，這表明該樣品密封性相當差。
另外，單獨使用三元氟橡膠(FKM)的比較例2的樣品具有高的滑動時泵速Q，也就 是說密封性優良，但即使在初期特性中也存在摩擦大的問題。與比較例2的樣品相比，本發明的共混樣品(實施例1、2、3和4)具有低轉矩和低 摩擦，因此具有改善的初期特性。另外，與比較例1和2的樣品相比，本發明的共混樣品即使在摩擦磨耗後也具有低 轉矩，也就是說具有低摩擦，因此表現較小的摩擦惡化。而且，就轉矩上升(摩擦惡化率)而言，比較例1和2的樣品分別為87. 和 60. 0%，然而本發明實施例2 4的共混樣品轉矩上升較小，即轉矩上升30 40%。與比較例1相比，本發明的共混樣品具有高的泵速，因此密封性優良，同時即使在 摩擦磨耗後也表現高的泵速。另外，實施例4的共混樣品具有特別高的密封性，接近於比較 例2樣品的密封性。如上可知，本發明的共混樣品具有作為初期特性的低摩擦，和磨耗後的低摩擦，同 時顯示高的密封性。而且，儘管現有技術難以抑制摩擦惡化，但本發明的共混樣品表現較小 的摩擦惡化，因此甚至是在長期使用中也可以維持現有技術中迄今為止沒有的優良製品特 性。
權利要求
一種氟橡膠組合物，其是通過將多元醇交聯劑共混入氟橡膠聚合物中來獲得的，所述氟橡膠聚合物由70～90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和30～10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。
2.一種氟橡膠組合物，其是通過將多元醇交聯劑以及過氧化物交聯劑共混入氟橡膠聚 合物中來獲得的，所述氟橡膠聚合物由40 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A) 和60 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。
3.如權利要求1或2所述的氟橡膠組合物，其中，所述多元醇可交聯的氟橡膠聚合物 (A)為用多元醇可交聯的偏氟乙烯-六氟丙烯二元氟橡膠聚合物，並且所述過氧化物可交 聯的氟橡膠聚合物(B)為用過氧化物可交聯的偏氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚三 元氟橡膠聚合物。
4.一種交聯的氟橡膠製品，其是通過單獨使用多元醇交聯劑來將氟橡膠聚合物交聯而 獲得的，所述氟橡膠聚合物由70 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和30 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。
5.一種交聯的氟橡膠製品，其是通過組合使用多元醇交聯劑和過氧化物交聯劑來將氟 橡膠聚合物交聯而獲得的，所述氟橡膠聚合物由40 90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠 聚合物(A)和60 10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。
6.如權利要求4或5所述的交聯的氟橡膠製品，其中，所述多元醇可交聯的氟橡膠聚合 物(A)為用多元醇可交聯的偏氟乙烯-六氟丙烯二元氟橡膠聚合物，並且所述過氧化物可 交聯的氟橡膠聚合物(B)為用過氧化物可交聯的偏氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚 三元氟橡膠聚合物。
7.如權利要求4、5或6所述的交聯的氟橡膠製品，其用作轉軸密封。
全文摘要
本發明提供適於用作轉軸密封的氟橡膠組合物及交聯的氟橡膠製品，其中初期特性即轉矩降低(減少摩擦)和歸功於減少漏油的密封性(密封構件滑動時的油泵速率)中的每一個可得到改善，且甚至在摩擦磨耗後也可抑制這些特性的退化。本發明提供的第一種氟橡膠組合物是通過將多元醇交聯劑共混入氟橡膠聚合物中來獲得的，所述氟橡膠聚合物由70～90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和30～10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成；本發明提供的第二種氟橡膠組合物是通過將多元醇交聯劑以及過氧化物交聯劑共混入氟橡膠聚合物中來獲得的，所述氟橡膠聚合物由40～90重量％的多元醇可交聯的氟橡膠聚合物(A)和60～10重量％的過氧化物可交聯的氟橡膠聚合物(B)構成。
文檔編號F16J15/32GK101868500SQ200880117159
公開日2010年10月20日 申請日期2008年3月27日 優先權日2008年3月27日
發明者廣瀨史朗, 水田裕賢, 鈴木望 申請人:Nok株式會社