本發(fā)明屬于橡膠手套領(lǐng)域，特別是涉及一種氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套及其制備方法。
背景技術(shù)：
橡膠手套廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、家庭、電子行業(yè)、食品行業(yè)、園藝種植等社會各個(gè)領(lǐng)域，主要起到隔離污染、保護(hù)雙手的作用。傳統(tǒng)的橡膠手套以所用原料—膠料的不同而分成若干種，如：乳膠手套，以天然膠乳為主要原料；丁腈手套，以由丁二烯和丙烯睛經(jīng)乳液聚合而成的人工合成膠乳為主要原料；丁苯手套，以由丁二烯和苯乙烯乳液聚合而成的人工合成膠乳為主要原料。
氟硅橡膠是至今應(yīng)用最普遍的氟硅系列新材料。由于氟是電負(fù)性最強(qiáng)的元素，其與碳原子連接成的C-F鍵相當(dāng)穩(wěn)定，耐熱性也較高。將氟元素引入硅氧烷中，不但具有硅氧烷優(yōu)越的耐熱性、耐候性、憎水性及脫膜性，而且具有含氟化合物的防水、耐油和耐溶劑性等性能。因此，氟硅橡膠可以在-60-200℃的溫度區(qū)域中使用，而且具有耐油、耐溶劑性等優(yōu)良的性能。氟硅橡膠己經(jīng)應(yīng)用于宇航、飛機(jī)、汽車、石油化工、機(jī)械、人工器官等重要工業(yè)部門及國防、交通運(yùn)輸、醫(yī)學(xué)、電子電器等領(lǐng)域。
氟醚橡膠是一種含有大量碳氟和氟烷基醚分子結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。因具有優(yōu)異的耐高低溫、耐強(qiáng)氧化劑及耐多種化學(xué)介質(zhì)性能，被作為極端條件下的材料使用。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是航空航天、高端汽車行業(yè)的推動和化工儀器儀表等工業(yè)產(chǎn)品可靠性的要求增加，氟醚橡膠逐漸成為不可替代的密封材料。
雖然氟硅和氟醚橡膠都具有十分優(yōu)異的性能，具有比普通橡膠更加好的綜合性能，但隨著現(xiàn)在工業(yè)的發(fā)展，對橡膠制品性能的要求也越來越高由此開發(fā)具有優(yōu)異性能的共混橡膠制品已越來越受到關(guān)注。CN 200810219534.8公開了一種氟橡膠與硅橡膠共混物及其制備方法，采用氟橡膠、硅橡膠、增容劑、吸酸劑及補(bǔ)強(qiáng)劑等材料通過機(jī)械共混法制備氟橡膠與硅橡膠共混物，其實(shí)施例中共混物的耐油質(zhì)量變化率均超過28％，甚至達(dá)到了38.3％。CN 201210087884.X公開了一種氟橡膠、硅橡膠與氟硅橡膠三元共混耐高低溫耐油材料及制備方法，同樣由于硅橡膠的存在，其共混物耐油體積變化率在20％-24％。
然而，現(xiàn)階段關(guān)于氟硅橡膠與氟醚橡膠共同來制備橡膠手套的研究和報(bào)道還非常少，因此，本發(fā)明的目的在于研究具有十分突出性能的氟硅/氟醚橡膠手套。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能適用于各種嚴(yán)格環(huán)境條件如：高溫、低溫、高強(qiáng)度、高腐蝕等惡劣情況下的綜合性能十分優(yōu)異的氟硅/氟醚橡膠手套及其制備方法。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套，包括纖維手套襯里，在纖維手套襯里表面涂覆有氟硅橡膠層，在氟硅橡膠層表面涂覆有氟醚橡膠層，所述氟硅橡膠層由氟硅橡膠膠漿采用浸漿的方式涂敷在纖維手套襯里表面，所述氟醚橡膠層由氟醚橡膠膠漿采用噴涂的方式涂敷在氟硅橡膠表面；其中所述氟醚、氟硅橡膠均為甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的橡膠。
其中，所述甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚或氟硅橡膠的制備方法包括如下步驟：
(1)將氧化石墨、固體含量為25-35％的甲基丙烯酸羥乙酯膠乳與異丙醇混合，對混合物進(jìn)行水浴超聲處理至氧化石墨均勻分散，在不斷的攪拌下將混合物進(jìn)行50-70℃反應(yīng)，得到甲基丙烯酸羥乙酯改性的氧化石墨產(chǎn)物；
(2)對(1)中產(chǎn)物進(jìn)行還原處理，得到甲基丙烯酸羥乙酯改性的石墨烯產(chǎn)物；
(3)取氟醚或氟硅橡膠生膠，加入DMF，攪拌至氟醚或氟硅橡膠溶解，同時(shí)取步驟(2)得到的產(chǎn)物，加入DMF，超聲得到均勻石墨烯分散液，將所述石墨烯分散液倒入氟醚橡膠的有機(jī)溶液中，將混合液水浴超聲處理后倒入水中，脫除有機(jī)溶劑后，在120-150℃抽真空干燥3-6h，得到石墨烯/氟醚橡膠或石墨烯/氟硅橡膠混合物；
(4)將(3)中橡膠混合物與吸酸劑氧化鋅、硫化劑過氧化二苯甲酰在煉膠機(jī)上均勻混合，分別進(jìn)行熱壓硫化和二段常壓高溫硫化，得到橡膠產(chǎn)品。
所述步驟(1)中氧化石墨與甲基丙烯酸羥乙酯膠乳的質(zhì)量比為6-1:1。
所述步驟(3)中甲基丙烯酸羥乙酯改性的石墨烯產(chǎn)物與氟醚或氟硅橡膠生膠的質(zhì)量比為:0.5-8:80。
所述的氟醚橡膠膠漿由以下重量份的成分組成：氟醚橡膠60～80份，四氫呋喃20～70份。
所述的氟硅橡膠膠漿由以下重量份的成分組成：氟硅橡膠60～80份，四氫呋喃20～70份。
另外，本發(fā)明還提供了所述氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)配料：按照重量份氟醚橡膠60～80份，四氫呋喃20～70份配制氟醚橡膠膠漿；按照氟硅橡膠60～80份，四氫呋喃20～70份配制氟硅橡膠膠漿；
(2)浸漿：將纖維手套襯里套于流水線模具上經(jīng)過表面處理后，浸入上述配置好的氟硅橡膠膠漿中，然后在溫度為80-120℃條件下烘干30-60分鐘；
(3)噴涂：將步驟(2)中烘干后的手套粗品噴涂上述配置好的氟醚橡膠膠漿，于60℃-80℃溫度下初固化10-15分鐘，在90℃-110℃溫度下充分固化20-40分鐘分鐘，冷卻至30-60℃，如此重復(fù)兩次冷卻脫模即得所述復(fù)合橡膠手套。
本發(fā)明的技術(shù)效果為：
(1)本發(fā)明的主要發(fā)明構(gòu)思在于采用氟硅橡膠層和氟醚橡膠層兩層復(fù)合層來改進(jìn)單層漿料層制備橡膠手套；所制備的復(fù)合橡膠手套綜合了氟硅橡膠層耐熱、耐寒以及耐溶劑、耐化學(xué)品的特點(diǎn)，又具備氟醚橡膠層耐高溫和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)、超穩(wěn)定的特性，能夠應(yīng)用于特殊工業(yè)領(lǐng)域。
(2)本發(fā)明通過使用含活潑羥基基團(tuán)的甲基丙烯酸羥乙酯膠乳對石墨烯進(jìn)行改性，主要在于增強(qiáng)石墨烯與氟醚橡膠中的碳氟分子鏈、氟硅橡膠中的碳硅氟分子鏈的相互作用，增加石墨烯在橡膠中的分散性，從而進(jìn)一步起到提升橡膠的力學(xué)性能、耐高溫性和耐磨擦磨損性能。
(3)本發(fā)明制備方法在生產(chǎn)過程中采用流水線化生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝簡單，成本較低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的闡述：
實(shí)施例1
一種氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套的制備方法，包括如下步驟：
(1)配料：按照重量份甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚橡膠60份，四氫呋喃30份配制氟醚橡膠膠漿；按照甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟硅橡膠60份，四氫呋喃30份配制氟硅橡膠膠漿；
(2)浸漿：將纖維手套襯里套于流水線模具上經(jīng)過表面處理后，浸入上述配置好的氟硅橡膠膠漿中，然后在溫度為80℃條件下烘干60分鐘；
(3)噴涂：將步驟(2)中烘干后的手套粗品噴涂上述配置好的氟醚橡膠膠漿，于60℃溫度下初固化15分鐘，在110℃溫度下充分固化20分鐘分鐘，冷卻至30℃，如此重復(fù)兩次冷卻脫模即得所述復(fù)合橡膠手套。
其中，甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚或氟硅橡膠的制備方法包括如下步驟：
(1)將氧化石墨、固體含量為30％的甲基丙烯酸羥乙酯膠乳與異丙醇混合，對混合物進(jìn)行水浴超聲處理至氧化石墨均勻分散，在不斷的攪拌下將混合物進(jìn)行60℃反應(yīng)，得到甲基丙烯酸羥乙酯改性的氧化石墨產(chǎn)物；氧化石墨與甲基丙烯酸羥乙酯膠乳的質(zhì)量比為3:1；
(2)對(1)中產(chǎn)物進(jìn)行還原處理，得到甲基丙烯酸羥乙酯改性的石墨烯產(chǎn)物；
(3)取氟醚或氟硅橡膠生膠，加入DMF，攪拌至氟醚或氟硅橡膠溶解，同時(shí)取步驟(2)得到的產(chǎn)物，加入DMF，超聲得到均勻石墨烯分散液，將所述石墨烯分散液倒入氟醚橡膠的有機(jī)溶液中，將混合液水浴超聲處理后倒入水中，脫除有機(jī)溶劑后，在130℃抽真空干燥5h，得到石墨烯/氟醚橡膠或石墨烯/氟硅橡膠混合物；甲基丙烯酸羥乙酯改性的石墨烯產(chǎn)物與氟醚或氟硅橡膠生膠的質(zhì)量比為:5:80；
(4)將(3)中橡膠混合物與吸酸劑氧化鋅、硫化劑過氧化二苯甲酰在煉膠機(jī)上均勻混合，分別進(jìn)行熱壓硫化和二段常壓高溫硫化，得到橡膠產(chǎn)品。
實(shí)施例2
一種氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套的制備方法，包括如下步驟：
(1)配料：按照重量份甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚橡膠80份，四氫呋喃50份配制氟醚橡膠膠漿；按照甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟硅橡膠80份，四氫呋喃50份配制氟硅橡膠膠漿；
(2)浸漿：將纖維手套襯里套于流水線模具上經(jīng)過表面處理后，浸入上述配置好的氟硅橡膠膠漿中，然后在溫度為120℃條件下烘干30分鐘；
(3)噴涂：將步驟(2)中烘干后的手套粗品噴涂上述配置好的氟醚橡膠膠漿，于80℃溫度下初固化10分鐘，在110℃溫度下充分固化20分鐘分鐘，冷卻至40℃，如此重復(fù)兩次冷卻脫模即得所述復(fù)合橡膠手套。
其中，甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚或氟硅橡膠的制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
一種氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套的制備方法，包括如下步驟：
(1)配料：按照重量份甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚橡膠70份，四氫呋喃50份配制氟醚橡膠膠漿；按照甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟硅橡膠70份，四氫呋喃50份配制氟硅橡膠膠漿；
(2)浸漿：將纖維手套襯里套于流水線模具上經(jīng)過表面處理后，浸入上述配置好的氟硅橡膠膠漿中，然后在溫度為100℃條件下烘干45分鐘；
(3)噴涂：將步驟(2)中烘干后的手套粗品噴涂上述配置好的氟醚橡膠膠漿，于70℃溫度下初固化12分鐘，在100℃溫度下充分固化30分鐘分鐘，冷卻至40℃，如此重復(fù)兩次冷卻脫模即得所述復(fù)合橡膠手套。
其中，甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚或氟硅橡膠的制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
一種氟醚/氟硅復(fù)合橡膠手套的制備方法，包括如下步驟：
(1)配料：按照重量份甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚橡膠75份，四氫呋喃60份配制氟醚橡膠膠漿；按照甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟硅橡膠75份，四氫呋喃60份配制氟硅橡膠膠漿；
(2)浸漿：將纖維手套襯里套于流水線模具上經(jīng)過表面處理后，浸入上述配置好的氟硅橡膠膠漿中，然后在溫度為110℃條件下烘干50分鐘；
(3)噴涂：將步驟(2)中烘干后的手套粗品噴涂上述配置好的氟醚橡膠膠漿，于75℃溫度下初固化13分鐘，在100℃溫度下充分固化30分鐘分鐘，冷卻至40℃，如此重復(fù)兩次冷卻脫模即得所述復(fù)合橡膠手套。
其中，甲基丙烯酸羥乙酯修飾石墨烯填充的氟醚或氟硅橡膠的制備方法同實(shí)施例1。
對比例1
同實(shí)施例3的方法，但是纖維手套襯里表面只涂敷了氟硅橡膠膠層。
對比例2
同實(shí)施例3的方法，但是纖維手套襯里表面只涂敷了氟醚橡膠膠層。
性能測試
對本發(fā)明實(shí)施例1-4所得產(chǎn)品所得產(chǎn)品的性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果見下表1。
從上表可知，實(shí)施例1-4的復(fù)合橡膠手套具有十分優(yōu)異的綜合性能。
實(shí)施例3與對比例1-2性能結(jié)果的對比見下表2：
從上表可知，實(shí)施例3的橡膠手套的性能比對比例1-2優(yōu)異。
最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。