一种含有纤维的氟橡胶复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及纤维及橡胶复合材料技术领域，属于CO8L技术领域，具体涉及一种含有纤维的氟橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

含氟橡胶具有优异的弹性、热稳定性及化学稳定性，长期工作温度可保持在-39-288℃范围内，短期使用温度极限可达315℃，一般会应用在严苛的工作环境内。含有芳环结构的纤维具有高耐热性，其中聚对苯撑苯并二噁唑纤维的耐热温度达到600℃，极限氧指数68，耐热性和难燃性高于其它的有机纤维。

目前专利申请号为CN202210539408.0的中国专利公开了一种PBO复合材料及其制备方法和应用，采用润滑剂与PBO纤维进行配合作用，提高树脂和PBO纤维的界面性能，提高PBO复合材料的耐温等级和力学性能；但含有芳环结构的纤维加入到氟橡胶中要考虑纤维和氟橡胶的界面结合性、耐高温性以及在高温下力学性能的稳定性。

因此，提供一种能具有界面结合性能优异且具有在高温下力学性能稳定的含有纤维的氟橡胶复合材料是目前需要解决的主要技术问题。

发明内容

为了解决上面问题，本发明第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶80-120份、纤维0.1-0.9份、交联剂0.1-2份、助交联剂0.5-6份。

优选地，所述含氟橡胶生胶选自偏氟醚橡胶、四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化膦腈橡胶中的一种或多种。

优选地，所述含氟橡胶生胶优选为四丙氟橡胶。

优选地，所述纤维为表面改性纤维。

进一步地，所述表面改性纤维的表面改性方法包括以下步骤：

S1.将纤维使用丙酮进行回流萃取10-20h，取出后用大量去离子水清洗后，在110-130℃下进行烘干1-3h；

S2.采用甲基磺酸溶液在55-65℃下浸泡纤维0.5-2h，浸泡后再采用去离子水对纤维进行充分洗涤，洗涤后在110℃真空烘箱中干燥1-3h后备用得到预处理纤维；

S3.将预处理纤维加入到无水乙醇溶剂中，在25℃下用300w超声波清洗仪超声分散10-60min得到均匀悬浮液体；

S4.将抗疲劳助剂加入到悬浮液中，超声混合5-20min；

S5.将超声波清洗仪升温至80℃，使预处理纤维进行恒温反应1-3h；

S6.将预处理纤维放置到105-115℃真空干燥箱中干燥1-3h制得表面改性纤维。

为了克服抗疲劳助剂在添加过程出现粘辊的问题，发明人在实验过程中意外发现，通过对纤维表面进行表面处理，并在处理过程中将抗疲劳助剂加入，并通过将抗疲劳助剂引入到纤维的表面，不仅可以克服抗疲劳助剂单独使用时，在进行混炼加工过程中会黏附在开炼机滚筒上，导致在开炼机滚筒不易清理的问题出现，降低了生产效率、增加了设备的维护成本的问题；并且通过本申请限定的纤维表面改性处理方法，可以提高含有纤维的氟橡胶复合材料的物理机械性能，克服抗疲劳助剂在添加过程出现粘辊的问题，并进一步拓展了抗疲劳助剂的使用范围。

进一步地，所述表面改性纤维的表面改性方法包括以下步骤：

S1.按重量份计，取5份聚对苯撑苯并二噁唑纤维采用100份丙酮进行回流萃取12h，聚对苯撑苯并二噁唑纤维取出后用大量去离子水清洗后，在120℃下进行烘干2h；

S2.采用80份质量浓度为60wt％的甲基磺酸水溶液在60℃下浸泡聚对苯撑苯并二噁唑纤维1h，浸泡后再采用去离子水对纤维进行充分洗涤，洗涤后在110℃真空烘箱中干燥2h后备用得到预处理纤维；

S3.将预处理纤维加入到无水乙醇溶剂中，在25℃下用300w超声波清洗仪超声分散30min得到均匀悬浮液体；

S4.将0.5份抗疲劳助剂加入到悬浮液中，超声混合10min；

S5.将超声波清洗仪升温至80℃，使预处理纤维进行恒温反应2h；

S6.将预处理纤维放置到110℃真空干燥箱中干燥2h制得表面改性纤维。

优选地，所述抗疲劳助剂为多官能团马来酰亚胺化合物。

进一步地，所述抗疲劳助剂可购买的厂家为大冢材料科技(上海)有限公司，型号为PAPI。

为了改善纤维与含氟橡胶生胶的界面结合力，提高纤维在含氟橡胶生胶中的分散性能，降低含有纤维的氟橡胶复合材料的压缩永久变形值，提供密封效果，发明人在实验过程中意外发现，通过采用对纤维进行表面改性处理，特别是选用对聚对苯撑苯并二噁唑纤维进行表面改性处理，在表面处理过程中加入PAPI，不仅可以增强聚对苯撑苯并二噁唑纤维与含氟橡胶生胶的界面结合性能，而且提高了聚对苯撑苯并二噁唑纤维在含氟橡胶生胶中的分散均匀性，可能的原因是PAPI中多官能团马来酰亚胺的两端基团较活跃，在含氟橡胶生胶中不仅可以通过Alder-Ene反应参与交联，也可以与对聚对苯撑苯并二噁唑纤维表面形成偏弱的纤维-烷基键起到偶联的作用效果，使改性后的对聚对苯撑苯并二噁唑纤维与含氟橡胶生胶有更好的结合性能，同时PAPI中含有的多个苯环结构有利于将聚对苯撑苯并二噁唑纤维进行分散，并进一步提高含有纤维的氟橡胶复合材料的物理机械性能。

优选地，所述纤维中含有芳环结构。

优选地，所述含有芳环结构的纤维包括聚对苯撑苯并二噁唑纤维、芳纶纤维中的一种或两种。

优选地，所述纤维的形态为长纤维、短纤维、浆粕、粉末中的一种或多种。

优选地，所述纤维的形态为长度为1-4mm的短纤维。

进一步地，所述纤维的形态优选为长度为3mm的短纤维。

为了改善含有纤维的氟橡胶复合材料能在高温下且适用于半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用，发明人在实验过程中发现，通过采用含有芳环结构的纤维，特别是采用长度为1-4mm的聚对苯撑苯并二噁唑纤维、芳纶纤维可以改善含有纤维的氟橡胶复合材料在高温下长期使用的要求，但纤维的形态会影响在含氟橡胶生胶中的分散性，纤维太短不能提高复合材料的强度，并且在橡胶中易团聚，不利于在含氟橡胶生胶中的均匀分散；当改变纤维种类，特别是采用聚四氟乙烯纤维时，对橡胶材料的热分解温度并没有得到明显的提升；当采用碳纤维时制备得到的含有纤维的氟橡胶复合材料在经过热老化后拉伸强度变化率比较大，影响氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

优选地，所述交联剂和助交联剂的质量比为1：(2-4)。

进一步地，所述交联剂和助交联剂的质量比为1：3。

优选地，所述交联剂选自过氧基化合物、含氟烷基化合物、氟芳烷基膦盐中的一种或多种。

进一步地，所述过氧基化合物为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

进一步地，所述含氟烷基化合物为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-六氟丙烷。

进一步地，所述交联剂优选为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

优选地，所述助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯中的一种或两种。

进一步地，所述助交联剂优选为三烯丙基异氰脲酸酯。

为了提升聚对苯撑苯并二噁唑纤维、芳纶纤维加入到含氟橡胶生胶中能与氟橡胶产生良好的界面结合力，进一步提升含有纤维的氟橡胶复合材料的力学强度和耐高温性能，发明人在实验中发现，当长度为1-4mm的短纤维，特别是长度为3mm的聚对苯撑苯并二噁唑纤维、芳纶纤分散在含氟橡胶中时，通过采用2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷作为交联剂，三烯丙基异氰脲酸酯作为助交联剂，特别是交联剂和助交联剂的质量比为1：(2-4)，尤其是交联剂和助交联剂的质量比为1：3时，可以提升聚对苯撑苯并二噁唑纤维、芳纶纤维加入到含氟橡胶生胶中能与氟橡胶产生良好的界面结合力，进一步提升含有纤维的氟橡胶复合材料的力学强度和耐高温性能，可能的原因是交联剂和助交联剂在高温下与含氟橡胶生胶中的分子链产生交联网络结构，交联点产生的位置具有随机性，当长度为1-4mm的短纤维，特别是长度为3mm的聚对苯撑苯并二噁唑纤维、芳纶纤分散在含氟橡胶中时，可以对产生的交联网络结构有一定的影响，当纤维含量过多时，对产生的交联网络结构的紧密性有影响，会降低含有纤维的氟橡胶复合材料的拉伸强度、断裂伸长率以及经过高温老化后的拉伸强度及断裂伸长率稳定性的性能，并且对复合材料的热分解问题没有得到明显提升。

本发明第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，调整开炼机辊距进行压延出片，停放16h以上备用。

优选地，所述含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各3-10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1-0.5mm后进行打三角包10-30次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至1.5-2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放16h以上，返炼10min出片待用。

本发明第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

在一种实施方式中将含有纤维的氟橡胶复合材料通过模压、挤出、注射成型的制备方法获得相应制品。该制品可用于高洁净度、耐高温要求的半导体、光伏及航空航天行业技术领域中。

有益效果

1.本发明中通过限定采用的纤维类型及形态可以改善含有纤维的氟橡胶复合材料能在高温下且适用于半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用性能。

2.本发明中通过限定采用交联剂及助交联剂的类型和用量比可以改善纤维与氟橡胶产生的界面结合力。

3.本发明中通过限定采用原料的类型和用量，可以提升含有纤维的氟橡胶复合材料的物理机械性能强度，降低含有纤维的氟橡胶复合材料的压缩永久变形值，提供密封效果。

4.本发明中通过限定采用原料的类型和用量，可以提升含有纤维的氟橡胶复合材料的耐高温性能。

5.本发明中采用聚对苯撑苯并二噁唑纤维，将其共混添加到氟橡胶中，进一步提高了氟橡胶的耐热性和物理机械性能，并且使含有纤维的氟橡胶复合材料具有很好热稳定性同时洁净度高，扩大了氟橡胶的使用范围，以满足航空航天，半导体等领域对于温度要求较高的领域。

附图说明

图1为实施例9中制备得到的表面改性纤维的红外光谱测试结果。

图2为聚对苯撑苯并二噁唑纤维结构示意图。

图3为抗疲劳助剂PAPI结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例2

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.25份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例3

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.5份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例4

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.75份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例5

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维1份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例6

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.5份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为芳纶纤维。

所述芳纶纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述芳纶纤维可购买的厂家为烟台泰和新材股份有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例7

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.25份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚四氟乙烯纤维。

所述聚四氟乙烯纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚四氟乙烯纤维可购买的厂家为上海金由氟材料股份有限公司，型号为JUSF-WN-S1。

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例8

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.25份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为碳纤维。

所述碳纤维的长度为3mm。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述碳纤维可购买的厂家为上海华征复合材料有限公司，型号为PTCCF-PV-6。

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例9

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.25份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述纤维为表面改性纤维。

所述表面改性纤维的表面改性方法包括以下步骤：

S1.按重量份计，取5份聚对苯撑苯并二噁唑纤维采用100份丙酮进行回流萃取12h，聚对苯撑苯并二噁唑纤维取出后用大量去离子水清洗后，在120℃下进行烘干2h；

S2.采用80份质量浓度为60wt％的甲基磺酸水溶液在60℃下浸泡聚对苯撑苯并二噁唑纤维1h，浸泡后再采用去离子水对纤维进行充分洗涤，洗涤后在110℃真空烘箱中干燥2h后备用得到预处理纤维；

S3.将预处理纤维加入到无水乙醇溶剂中，在25℃下用300w超声波清洗仪超声分散30min得到均匀悬浮液体；

S4.将0.5份抗疲劳助剂加入到悬浮液中，超声混合10min；

S5.将超声波清洗仪升温至80℃，使预处理纤维进行恒温反应2h；

S6.将预处理纤维放置到110℃真空干燥箱中干燥2h制得表面改性纤维。

所述抗疲劳助剂为多官能团马来酰亚胺化合物。

所述抗疲劳助剂可购买的厂家为大冢材料科技(上海)有限公司，型号为PAPI。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例10

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.5份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述纤维为表面改性纤维，所述表面改性纤维的表面改性方法同实施例9。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例11

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维0.75份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述纤维为表面改性纤维，所述表面改性纤维的表面改性方法同实施例9。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

实施例12

本实施例第一方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料，按重量份计，其组分包括含氟橡胶生胶100份、纤维1份、交联剂1份、助交联剂3份。

所述含氟橡胶生胶为四丙氟橡胶。

所述纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维的长度为3mm。

所述纤维为表面改性纤维，所述表面改性纤维的表面改性方法同实施例9。

所述交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

所述四丙氟橡胶可购买的厂家为日本AGC公司，型号为200S。

所述聚对苯撑苯并二噁唑纤维可购买的厂家为成都新晨新材料有限公司，型号为

所述2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的CAS号为78-63-7。

所述三烯丙基异氰脲酸酯的CAS号为1025-15-6。

本实施例第二方面提供了一种含有纤维的氟橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将含氟橡胶生胶在开炼机上塑炼并包辊，然后将纤维、交联剂、助交联剂逐步地加入包辊在开练机上的含氟橡胶生胶中进行混炼得到包辊的胶混合物；

S2.将包辊的胶混合物在开炼机辊筒上左右开刀各10次，再调节开炼机两辊筒的辊距到0.1mm后进行打三角包20次，开炼机滚筒温度控制在60℃以内，混炼均匀后得到含有纤维的氟橡胶复合材料，再调整辊距至2.0mm压延出片；

S3.将混炼胶停放17h，返炼10min出片待用。

本实施例第三方面提供了含有纤维的氟橡胶复合材料在半导体、光伏、航空航天的产品技术领域中进行应用。

性能测试

1.拉伸性能测试

将实施例1-12制备得到的含有纤维的氟橡胶复合材料经过硫化后得到标准测试样条，将标准测试样条按照《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行拉伸强度、断裂伸长率、100％模量的测定，每个实施例中提供各10个测试样条进行测试，去掉最大值和最小值，取平均值，测试结果见表1。

2.分解温度测试

将实施例1-12制备得到的含有纤维的氟橡胶复合材料经过硫化后得到标准测试样条，取标准测试样条中部分放置到热重分析测试设备中，放置到N

通过表1中的测试结果可以看出当采用抗疲劳助剂PAPI对聚对苯撑苯并二噁唑纤维进行表面改性处理后可以提高氟橡胶复合材料的热分解问题，可以进一步提高氟橡胶复合材料在应用过程中的耐热性。

3.压缩永久变形测试

将实施例1-12制备得到的含有纤维的氟橡胶复合材料经过硫化后得到标准测试样条，将标准测试样条放置到200℃的老化箱中放置72h，按照《ASTM D395-03 Standardtest methods for rubber property-Compression Set》进行测试，每个实施例中提供各10个测试样条进行测试，去掉最大值和最小值，取平均值，测试结果见表1。

通过表1中的测试结果可以看出当采用抗疲劳助剂PAPI对聚对苯撑苯并二噁唑纤维进行表面改性处理后可以降低氟橡胶复合材料的压缩永久变形测试值，可以进一步提高氟橡胶复合材料在应用过程中的密封性能。

4.热空气老化测试

将实施例1-12制备得到的含有纤维的氟橡胶复合材料经过硫化后得到标准测试样条，将标准测试样条放置到200℃的老化箱中放置72h，按照《GB/T3512-2014硫化橡胶或热塑性橡胶热空气老化和耐热试验》进行拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率、100％模量变化率的测定，每个实施例中提供各10个测试样条进行测试，去掉最大值和最小值，取平均值，测试结果见表2。

5.红外测试

将实施例9中制备得到的表面改性纤维通过红外光谱仪进行测试，测试结果见图1。

通过图1可以看出表面改性纤维在1625cm

表1

表2

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