劉海洪，劉梅玲，范振青(鄭州市翱翔醫(yī)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(yīng)用。結(jié)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(xiàn)象得到改善，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，適用于注射用鹵化丁基橡膠瓶塞和預(yù)灌封注射器用橡膠活塞的生產(chǎn)。
關(guān)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(xiàn)標(biāo)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(fù)性強(qiáng)，因此與碳結(jié)合力強(qiáng)，耐熱、耐酸堿性和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。又由于氟原子覆蓋了全部分子，分子間力與碳?xì)浠衔锵啾容^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(zhì)、改善加工性能的應(yīng)用越來越多，尤其是在橡膠改性領(lǐng)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(zhì)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(chǎn)品性能的影響。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 主要原材料
BIIR，牌號2211，美國埃克森美孚化工公司產(chǎn)品;煅燒高嶺土，陜西蒲白高嶺土有限公司產(chǎn)品;滑石粉，牌號Mistron CB，美國Imerys Talc公司產(chǎn)品;氧化鎂，牌號P170，荷蘭Van Mannekus公司產(chǎn)品;氧化鋅，山東興亞新材料股份有限公司產(chǎn)品;不溶性硫黃，牌號IS80，東莞臺翔化工有限公司產(chǎn)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(zhì)見表1，已獲美國食品藥物管理局批準(zhǔn)。
1.2 試驗(yàn)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(shè)備和儀器
X(S)N-3/3.2-32型加壓式密煉機(jī)和XK-250G型開煉機(jī)，大連誠信橡塑機(jī)械有限公司產(chǎn)品;P-V-100-PCD型硫化機(jī)，中國臺灣磐石油壓工業(yè)股份有限公司產(chǎn)品;J23-6.3型沖切機(jī)，揚(yáng)州鍛壓機(jī)床集團(tuán)有限公司產(chǎn)品;UR-2010SD型無轉(zhuǎn)子硫化儀，中國臺灣優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品。
1.4 試樣制備
先將BIIR和炭黑在XK-250G型開煉機(jī)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(jī)溫度維持在50 ℃以下，出片厚度4mm左右。
膠料在平板硫化機(jī)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(zhuǎn)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(yàn)》測定;拉伸性能和撕裂強(qiáng)度按照相應(yīng)ISO標(biāo)準(zhǔn)測定。
橡膠瓶塞成品性能按照國家藥品包裝容器(材料)標(biāo)準(zhǔn)YBB 00042005《注射液用鹵化丁基橡膠塞》進(jìn)行檢測。
2 結(jié)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(lián)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(chǎn)生規(guī)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(yōu)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(jī)上沖切，置于符合標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(xué)性能未發(fā)生明顯變化，說明聚四氟乙烯化學(xué)性能穩(wěn)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(chǎn)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(xiàn)象也得到明顯改善。
3 結(jié)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(xiàn)象得到改善，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，適用于注射用鹵化丁基橡膠瓶塞和預(yù)灌封注射器用橡膠活塞的生產(chǎn)。
