Page 88 - 《橡塑技术与装备》2017年9期（5月橡胶）

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)

第 2 种 PFE 是耐高温级（HT），要求采用某些获 O TMAIC CH
2
专利的催化剂化学组成而形成三嗪交联网状结构或者 H C CH 2
2
N N CH
3
采用二氨基双酚 AF，完成苯并 噁 唑基硫化。一旦对 O N O
O N O CH CH
温度要求超过 230℃时就要使用这些材料。全氟三嗪 3 N N 3
网状结构能使材料在高达 315℃温度下连续作业，其 TAIC H C CH 2
2
CH 2 O
性能损失很小并有优异的压缩永久变形性能。采用苯
图 1 普通 PFE 用的活性助剂（TAIC 和 TMAIC）化学结构
并噁唑硫化时其温度在 275~280℃。耐高温（HT）型
PFE 弹性体具有优异的耐高温性能，可在宇航、苛刻 由 于这 种 交 联反 应 是由 过 氧 化物 引 发， 这些 材
化学品、石油、天然气和化工领域中应用。 料可能引起焦烧，因而良好的温度控制，和化学品级
当然还能提供某些特殊品级的 PFE，特别是用于 PFE 聚合物的混炼及加工中硫化就显得至关重要了。
半导体市场，具有耐等离子体的性能，依据透明和清 通常可采用像 2,5- 二甲基 -2，5 双（叔丁基过氧化）
洁程度。为了使这些材料获得最大的经济效益，应当 已烷（促进剂）（DBPH）过氧化物就能够阻止焦烧的
在清洁的作业环境里配合这些材料并制备出最终的成 发生，参见图 2。
品。 H C H C H C CH
H C O 3 3 O 3 3
3 O O
H C CH 3 CH 3 CH 3 CH 3
3
3 PFE 弹性体交联化学机理 图 2 DBPH 过氧化（促进剂）结构
PFE 聚合物采用的交联化学机理还是有些不同的。
如果需要的活，还可以采用像 Luperox HP101—
有些更普通的是采用自由基 / 活性助剂硫化、催化剂
XLP 这样的防焦烧型过氧化物促进剂。但是在 PFE 聚
引发的三嗪硫化和苯并噁唑交联系统硫化。这些硫化
合物中使用这些材料，活性助剂易于在模压硫化时迁
方法都能对各自的 PFE 聚合物实施足够的交联反应。
移到模压制品表面，引起模型污染或黏结模具。这些
不过它们也都各自的优点和不足，应当从产品最终应
防焦烧的助剂可以和其他的过氧化物（例如 DBPH）
用的角度，细心地选择合适的硫化系统和聚合物并用。
并用以获得最合适的硫化速率。为了能够在 HT PFE
通常为了使两种交联体系的产品性能达到最佳水平，
品级聚合物中形成三嗪交联网络，采用了获专利权的
都要求采用二次硫化体系。
催化剂，可在高温条件下与含腈（硫化）交联位置
自由基 / 活性助剂硫化多适用于交联耐化学品级
（CN—CSM）反应形成三嗪环结构，参见图 3。
的 PFE 弹性体，采用含溴或碘硫化单体 (X—CSM ；
R
X=Br 或 I) 和适宜的活性助剂捕获和收集过氧化物生 f
成的自由基，这种交联反应方式很适用于产品温度在
N N
230℃，并且可以在有蒸汽、酸和热水的应用场合。采
用 X—CSM 和过氧化物硫化体系的聚合物，作为（全 R f N R f
R =perfluorinated polymer
氟烷基）三嗪型硫化，其热压缩永久变形性能一般。 f
图 3 三嗪环结构
为了交联化学品级的 PFE 聚合物，已证明三烯丙
基异氰脲酸酯（硫化剂）（TAIC）在获得（产品）物 这种芳烃杂环化结构的耐热性能非常稳定，连续
理性能和耐热性能上，作为活性助剂使用，具有最好 在 315℃温度下使用表现出很好的性能，而耐化学品
的性能了。在硫化过程中，TAIC 可能从混炼后的聚 性能也是很优异的。CN—CSM 可以以不同的浓度值
合物栖移，加快均相聚合反应。这样它可能影响到加 与聚合物混配使用以获得不同的交联密度。但是这样
工性能（例如出现模型污染）。有时候可以采用三甲 的交联化学性易受蒸汽或热水作用而出现水解。在暴
基异氰脲酸酯（TMAIC）替代 TAIC， 或将 TAIC 和 露于蒸汽或热水时，通过亲核置换通道，环结构被迅
TMAIC 并用（硫化体系），也能改善产品的压缩永久 速打开，进而材料的模量迅速下降，最终影响到材料
变形性能，同时还能延迟硫化速率，获得硫化过程中 密封和物理性能。
更为有规的交联网络。有关 TAIC 和 TMAIC （硫化剂） 出现这样的问题可以通过采用二元硫化体系，过
的化学结构列于图 1。 氧化物 / 活性助剂和三嗪结构的催化剂，或者单独采

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