本發(fā)明涉及密封圈制品，特別是涉及一種耐等離子體且低粘力的無(wú)金屬全氟聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、全氟聚合物即指四氟乙烯、全氟(甲基乙烯基)醚和第三單體交聯(lián)單體的三元共聚物，又稱全氟醚橡膠(ffkm)。全氟醚橡膠密度為1.9-2.0g/cm3，其大分子連上沒(méi)有氫原子，表現(xiàn)出強(qiáng)的惰性，f原子半徑比取代前的h原子大很多，大分子鏈在排列時(shí)呈螺旋狀，c-c鍵基本被f原子組成的外殼所包圍，使聚合物具有顯著的耐化學(xué)藥品性。全氟醚橡膠還具有對(duì)氣體和液體的低滲透性、良好的耐燃燒性和優(yōu)良的電絕緣性能等。ffkm最大的特點(diǎn)是可在苛刻條件下保持良好密封性，可應(yīng)用于半導(dǎo)體、汽車制造、航天和化工等多個(gè)領(lǐng)域。

2、半導(dǎo)體是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡脑?，使用于幾乎所有的電氣和電子設(shè)備中。在半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域中橡膠密封件長(zhǎng)期在等離子體的工況下工作需要具備耐等離子體的優(yōu)良性能，且不希望出現(xiàn)金屬粒子逸出影響產(chǎn)品的良率。另外，o型密封件是耗材，需要定期更換，其對(duì)金屬的粘力過(guò)大會(huì)影響換件效率以及損壞半導(dǎo)體設(shè)備。因此，一種既耐等離子體且低粘力的無(wú)金屬橡膠密封圈是必要的。

3、目前在全氟橡膠密封件中常用的填料有炭黑、白炭黑等，其想要達(dá)到較好的壓縮永久變形以及耐等離子體性能需要加入金屬鹽(caco3、baso3等)，因此密封件制品中會(huì)含有大量金屬離子，該類型全氟橡膠密封件在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生金屬粒子逸出，不利于保持高的產(chǎn)品良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種耐等離子體且低粘力的無(wú)金屬全氟聚合物及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明的一方面提供一種無(wú)金屬全氟聚合物，所述無(wú)金屬全氟聚合物的原料按重量份計(jì)，包括如下組分：

3、

4、

5、本發(fā)明第二方面提供本發(fā)明第一方面所述的無(wú)金屬全氟聚合物的制備方法，所述制備方法包括：將過(guò)氧硫化體系全氟醚橡膠在雙輥開(kāi)煉機(jī)上塑煉均勻，然后將無(wú)機(jī)氮化物、過(guò)氧化物、交聯(lián)助劑加入開(kāi)煉機(jī)中，打雪茄卷均勻混合后調(diào)節(jié)開(kāi)煉機(jī)輥距到最小，打三角包混煉均勻后出片；再進(jìn)行一次硫化和二次硫化。

6、本發(fā)明第三方面提供如本發(fā)明第一方面所述的無(wú)金屬全氟聚合物在半導(dǎo)體、汽車制造、航天和化工領(lǐng)域的用途。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為：

8、本發(fā)明提供一種耐等離子體且低粘力的無(wú)金屬全氟密封圈組合物及其制備方法，所制成的o型橡膠密封圈耐等離子體性能優(yōu)異，沒(méi)有金屬粒子逸出，壓縮永久變形低于25％，粘著力低于50n。在半導(dǎo)體加工設(shè)備上，不僅有較長(zhǎng)的使用壽命(耐等離子體，質(zhì)量損失率低于5％)，良好的密封性(壓縮永久變形低于25％)，同時(shí)低粘力易于更換，提高了o型橡膠圈更換的效率，保障了產(chǎn)品的良率(沒(méi)有金屬粒子逸出)。

技術(shù)特征：

1.一種無(wú)金屬全氟聚合物組合物，其特征在于，所述無(wú)金屬全氟聚合物組合物的原料按重量份計(jì)，包括如下組分：

2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物組合物，其特征在于，所述過(guò)氧硫化體系全氟醚橡膠為由四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚和交聯(lián)點(diǎn)單體三種單體聚合而成的全氟醚聚合物，通常過(guò)氧硫化體系全氟醚橡膠的交聯(lián)點(diǎn)單體含有鹵素基團(tuán)；

3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物組合物，其特征在于，所述無(wú)機(jī)氮化物為α-si3n4或納米級(jí)非晶si3n4。

4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物組合物，其特征在于，所述無(wú)機(jī)氮化物的粒徑小于100nm。

5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物組合物，其特征在于，所述無(wú)機(jī)氮化物的粒徑為20～100nm。

6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物組合物，其特征在于，所述過(guò)氧化物為2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧基)己烷、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化叔丁基枯基、過(guò)氧化二枯基、α，α-雙(叔丁基過(guò)氧化)-對(duì)二異丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧基)己烷-3,1,1-二(叔丁基過(guò)氧基)-3,3-5-三甲基環(huán)己烷,2,5-二甲基己烷-2,5-二羥基過(guò)氧化物、過(guò)氧化苯甲酰、叔丁基過(guò)氧化苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰過(guò)氧化)己烷、叔丁基過(guò)氧化馬來(lái)酸、叔丁基過(guò)氧化碳酸異丙酯。

7.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物，其特征在于，所述交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯。

8.如權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬全氟聚合物，其特征在于，所述無(wú)金屬全氟聚合物的永久變形低于25％，粘著力低于50n，耐等離子體的質(zhì)量損失率低于5％。

9.如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的無(wú)金屬全氟聚合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：將過(guò)氧硫化體系全氟醚橡膠在雙輥開(kāi)煉機(jī)上塑煉均勻，然后將無(wú)機(jī)氮化物、過(guò)氧化物、交聯(lián)助劑加入開(kāi)煉機(jī)中，打雪茄卷均勻混合后調(diào)節(jié)開(kāi)煉機(jī)輥距到最小，打三角包混煉均勻后出片；再進(jìn)行一次硫化和二次硫化。

10.如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的無(wú)金屬全氟聚合物在半導(dǎo)體、汽車制造、航天和化工領(lǐng)域的用途。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及密封圈制品技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種耐等離子體且低粘力的無(wú)金屬全氟聚合物及其制備方法。所述無(wú)金屬全氟聚合物的原料按重量份計(jì)，包括如下組分：過(guò)氧硫化體系全氟醚橡膠100份；無(wú)機(jī)氮化物10?20份；過(guò)氧化物1?3份；交聯(lián)助劑1?6份。所制成的O型橡膠密封圈耐等離子體性能優(yōu)異，沒(méi)有金屬粒子逸出，壓縮永久變形低于25％，粘著力低于50N。在半導(dǎo)體加工設(shè)備上，不僅有較長(zhǎng)的使用壽命(耐等離子體，質(zhì)量損失率低于5％)，良好的密封性(壓縮永久變形低于25％)，同時(shí)低粘力易于更換，提高了O型橡膠圈更換的效率，保障了產(chǎn)品的良率(沒(méi)有金屬粒子逸出)。

技術(shù)研發(fā)人員：王月鑫,馮宇,程慶魁,李宏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海芯密科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30