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氟橡膠簡介:
橡膠分子中含有氟原子,氟原子與碳原子組成的C-F性能很高,同事氟原子有極大的吸附效應(yīng),使氟碳分子鏈中的C-C鍵性能增強,且隨其氟化程度的提高而增強,氟原子可以把C-C主鍵較好的加以屏蔽從而保證了C-C鍵的化學(xué)惰性。它是為了解決氟膠加工過程產(chǎn)生對金屬的腐蝕和污染,使硫化反應(yīng)順利進(jìn)行。這種特殊的分子結(jié)構(gòu),使氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多種特異性能。
氟橡膠的主要類型有26型、246型、23型;四丙氟橡膠、氟硅橡膠、jing基亞xiao酸氟橡膠、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠。
氟橡膠作為主鏈或側(cè)鏈碳原子上含有氟原子的一類合成高分子1彈性體,具有其它橡膠的耐高溫、耐化學(xué)介質(zhì)及耐老化性能,成為現(xiàn)代工業(yè)尤其是高技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少而且不可替代的基礎(chǔ)材料。北京航空材料研究院從20世紀(jì)70年代1開始進(jìn)行含氟彈性體的配合技術(shù)研究,先后研究開發(fā)出一系列不同性能和功用的氟橡膠混煉膠,已成功地用于航空、航天、船舶、石油、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。三氟膠板硬度電性能26型氟膠板的電絕緣性能不是太好,只適于低頻,低電壓場合應(yīng)用。本文根據(jù)該系列氟橡膠的性能特點,對其進(jìn)行了分類和介紹。
低壓縮永1久變形氟橡膠系列
眾所周知,作為橡膠密封件,較低的壓縮永1久變形是確保其密封能力的主要性能之一。氟橡膠作為耐高溫、耐介質(zhì)性能優(yōu)異的彈性體,主要用作活動和固定密封件,這就要求其具有較低的壓縮永1久變形值。自氟橡膠生膠20世紀(jì)50年代問世以來,對其配合技術(shù)的研究,很長一段時間內(nèi)都把研究的重點集中在降低膠料壓縮永1久變形性能上,其中包括對生膠合成工藝的改進(jìn)、不同硫化體系的添加等。在技術(shù)含量較高的汽車發(fā)動機、變速箱、汽門油封方面,所選用的材料主要是氟橡膠、氫化橡膠等。通過對填料體系進(jìn)行深入研究,國內(nèi)成功地研制出不同硬度等級的低壓縮永1久變形氟橡膠。
上述低壓縮永1久變形氟橡膠可用于制造在空氣。石油基潤滑油、燃油、液壓油和雙酯類合成潤滑油中工作的活動或固定密封件。
長期工作溫度為-40℃~250℃,對于某些部位可低于-40℃或高于250℃,短期可達(dá)300℃。由于硬度等級不同,其應(yīng)用范圍也不同。
FX-4膠料硬度低,伸長率高,適于制作接觸油料的高溫導(dǎo)線套管密封墊片和O形圈;FX-5膠料主要制造航空發(fā)動機通用的橡膠密封件;FX-6膠料硬度高,抗擠壓性好,可用于高溫高壓的橡膠密封件,如超深井石油勘勘探。
改善低濕性能的氟橡膠
氟橡膠大分子主鍵或側(cè)鏈上氟原子的存在,由于電負(fù)性極高,對聚合物碳碳主鍵產(chǎn)生很強的屏蔽作用,使其具有優(yōu)異的耐高溫和耐介質(zhì)穩(wěn)定性,但氟原子的存在,也使整個大分子鏈的柔性降低,剛性增大,因而低溫性能較差。
為改善氟橡膠的低溫性能,國外已于70年代初會成出氟醚橡膠,將含醚鍵單體(全氟1烷1基乙烯基醚類)引入到大分子結(jié)構(gòu)中,提高了聚合物大分子鏈的柔順性,低溫性能明顯改善,如VitonGLT氟醚生膠玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比氟橡膠F246降低了約14℃,其唯1一缺點是價格較高。這種特殊的分子結(jié)構(gòu),使氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多種特異性能。
北京航空材料研究院通過橡膠并用技術(shù)并用少量氟醚橡膠研制出的FX-13,改善了氟橡膠的低溫性能,其脆性溫度可達(dá)-45℃,已成功地用于制造長征系列運載火箭伺服機構(gòu)密封件,確保了長征系列火箭多次商業(yè)發(fā)射的成功。采用并用技術(shù),不僅有效地改善了氟橡膠的低溫性能,而且其價格比氟醚橡膠大大降低。其溶液和液體橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品,如宇宙服、手套、管帶、球等。