劉海洪，劉梅玲，范振青(鄭州市翱翔醫藥包裝有限公司，河南鄭州 450001)
摘要：研究聚四氟乙烯微粉在溴化丁基橡膠(BIIR)瓶塞中的應用。結果表明：采用聚四氟乙烯微粉的BIIR瓶塞表面光滑，脫模性良好，穿刺力顯著降低，穿刺落屑現象得到改善，化學性質穩定，適用于注射用鹵化丁基橡膠瓶塞和預灌封注射器用橡膠活塞的生產。
關鍵詞：聚四氟乙烯微粉;溴化丁基橡膠;瓶塞;穿刺力
中圖分類號：TQ333.6;TQ336.6文獻標志碼：B文章編號：1000-890X(2014)02-0105-02
聚四氟乙烯是聚乙烯中氫原子全部被氟取代形成的，由于氟原子半徑小，電負性強，因此與碳結合力強，耐熱、耐酸堿性和化學性質穩定。又由于氟原子覆蓋了全部分子，分子間力與碳氫化合物相比較小，因此聚四氟乙烯與其他高分子材料之間的粘合力和摩擦力相對較小。近年來，添加聚四氟乙烯微粉提高材料表面性質、改善加工性能的應用越來越多，尤其是在橡膠改性領域，添加聚四氟乙烯微粉還能改善橡膠制品的脫模性并提高橡膠制品質量。
本工作將聚四氟乙烯微粉用于溴化丁基橡膠(BIIR)瓶塞的制備，研究其對BIIR膠料及橡膠瓶塞產品性能的影響。
1 實驗
1.1 主要原材料
BIIR，牌號2211，美國埃克森美孚化工公司產品;煅燒高嶺土，陜西蒲白高嶺土有限公司產品;滑石粉，牌號Mistron CB，美國Imerys Talc公司產品;氧化鎂，牌號P170，荷蘭Van Mannekus公司產品;氧化鋅，山東興亞新材料股份有限公司產品;不溶性硫黃，牌號IS80，東莞臺翔化工有限公司產品;聚四氟乙烯微粉，牌號Polymist-F5A，意大利Solvay Solexis公司提供，理化性質見表1，已獲美國食品藥物管理局批準。
1.2 試驗配方
BIIR 100，炭黑 0.5，煅燒高嶺土 60，滑石粉 20，納米氧化鋅 3，氧化鎂 3，鈦白粉 3，不溶性硫黃 1，聚四氟乙烯微粉 變量。
1.3 主要設備和儀器
X(S)N-3/3.2-32型加壓式密煉機和XK-250G型開煉機，大連誠信橡塑機械有限公司產品;P-V-100-PCD型硫化機，中國臺灣磐石油壓工業股份有限公司產品;J23-6.3型沖切機，揚州鍛壓機床集團有限公司產品;UR-2010SD型無轉子硫化儀，中國臺灣優肯科技股份有限公司產品。
1.4 試樣制備
先將BIIR和炭黑在XK-250G型開煉機中混煉3次，緩慢分批加入煅燒高嶺土、滑石粉、氧化鎂、鈦白粉和聚四氟乙烯微粉/納米氧化鋅混合料，最后加入硫黃，煉膠15次，輥筒速比保持為1.2，開煉機溫度維持在50 ℃以下，出片厚度4mm左右。
膠料在平板硫化機上硫化，硫化條件為185℃×t90。
1.5 性能測試
膠料硫化特性采用UR-2010SD型無轉子硫化儀測定，測試條件為185℃/0.4MPa;邵爾A型硬度按照DIN 53505：2000《邵爾A 及邵爾D型橡膠硬度試驗》測定;拉伸性能和撕裂強度按照相應ISO標準測定。
橡膠瓶塞成品性能按照國家藥品包裝容器(材料)標準YBB 00042005《注射液用鹵化丁基橡膠塞》進行檢測。
2 結果與討論
2.1 硫化特性
聚四氟乙烯微粉對膠料硫化特性的影響如表2所示。
從表2可以看出，加入聚四氟乙烯微粉后，膠料的t90縮短，MH-ML增大，表明聚四氟乙烯微粉可增大BIIR的硫化速率和交聯密度。但隨著聚四氟乙烯微粉用量的增大，膠料的t90和MHML并未產生規律性變化。
2.2 物理性能
聚四氟乙烯微粉對硫化膠物理性能的影響如表3所示。
從表3可以看出，聚四氟乙烯微粉用量對硫化膠物理性能影響不大。
2.3 工藝性能
硫化過程中，加入聚四氟乙烯微粉的膠料脫模性能明顯優于未加聚四氟乙烯微粉的膠料，并且聚四氟乙烯微粉用量越大，膠料脫模性能越好。此外，加入聚四氟乙烯微粉的BIIR瓶塞表面更為光滑、平整。
2.4 橡膠瓶塞成品性能
IIR硫化膠在J23-6.3型沖切機上沖切，置于符合標準的純水中煮沸5min，然后用純水漂洗3次，得BIIR瓶塞成品，檢測其理化性能，結果如表4所示。
從表4可以看出，添加聚四氟乙烯后，BIIR瓶塞的化學性能未發生明顯變化，說明聚四氟乙烯化學性能穩定。此外，加入聚四氟乙烯微粉的BIIR瓶塞的穿刺力明顯小于未加聚四氟乙烯的產品，且隨著聚四氟乙烯微粉用量的增大，BIIR瓶塞穿刺力明顯減小，同時穿刺落屑現象也得到明顯改善。
3 結論
采用聚四氟乙烯微粉的BIIR瓶塞表面光滑，脫模性能良好，穿刺力顯著降低，穿刺落屑現象得到改善，化學性質穩定，適用于注射用鹵化丁基橡膠瓶塞和預灌封注射器用橡膠活塞的生產。
