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氟硅橡膠是經(jīng)側(cè)鏈改性的硅酮彈性體。普通氟硅橡膠制成的產(chǎn)品,除普通硅橡膠外,還具有優(yōu)異的耐油性,包括燃料、機油、化學(xué)試劑和溶劑。因此,氟硅橡膠彌補了普通硅橡膠耐油性不足的特性,可以說是硅彈性體中的油斗士。
一、氟硅膠的分類。
氟硅橡膠是在加入硫化劑和各種加固填料后,通過硫化獲得的氟硅生膠。一般來說,氟硅橡膠是指全氟硅橡膠。氟硅橡膠種類繁多,目前大規(guī)模生產(chǎn)的氟硅橡膠主要是以y-三氟丙基甲基硅氧烷為結(jié)構(gòu)單體的聚合物。
根據(jù)硫化機理的不同,可分為:自由基型縮合型和加工型;
根據(jù)硫化溫度的不同,可分為:高溫硫化型和室溫硫化型,室溫硫化型又可分為單組分型和雙組分型。
二、氟硅膠加工技術(shù)。
氟硅加工工藝:混合-熱處理-過濾-反煉-硫化。
混煉。
氟硅橡膠雖然是固體,但塑性高,不需要塑化,可以直接用開煉機或密煉機混合。
熱處理。
熱處理的主要目的是使結(jié)構(gòu)控制劑與白炭黑進一步結(jié)合,消除低分子揮發(fā)物。
過濾
機械雜質(zhì)和未分散的配合劑顆粒是擠出產(chǎn)品、壓延產(chǎn)品、涂膠產(chǎn)品和膜片產(chǎn)品質(zhì)量問題的主要原因之一。因此,上述產(chǎn)品使用的橡膠材料必須過濾。
返煉
粘合劑停放后,由于凝膠含量增加,塑性降低,使用時必須進行再生。
硫化
氟硅橡膠不同于其他普通橡膠,硫化分為一兩段。一段硫化時間短(1.5~15min),僅能使制品達到定型的程度;經(jīng)過二段硫化(3~6h)后才能夠達到完全硫化,硫化膠的各項物性才能夠趨于穩(wěn)定。
三、氟硅橡膠的重要性能。
耐油性、耐溶劑性和耐化學(xué)性。
與甲基乙烯基硅橡膠相比,氟硅橡膠具有極好的耐油性、耐溶劑性和耐化學(xué)性即使與氟橡膠相比,耐油性和耐溶劑性也很好。在相同介質(zhì)、溫度、時間下浸漬后均顯示出了優(yōu)良的耐久性,可以說氟硅橡膠是唯一一種在-68℃~232℃下耐非極性介質(zhì)的彈性體。
氟硅橡膠的耐含甲醇汽油性也比較好,即使在汽油/甲醇(85vol%/15vol%)混合體系中,其硫化膠的硬度、拉伸強度、體積變化都很小,經(jīng)500h長時間的浸漬試驗后,各項物性也幾乎沒有變化。
耐熱性
氟硅橡膠的高溫分解與硅橡膠相同,即側(cè)鏈氧化、主鏈斷裂、側(cè)鏈熱分解和各種復(fù)合反應(yīng)。由于分解產(chǎn)物也會引起主鏈斷裂,所以耐熱性通常比硅橡膠要差一些,在200℃的溫度下已開始氧化老化。但是,通過添加鐵、鈦、稀土類氧化物等少量的熱穩(wěn)定劑,可以顯著改善,在250℃的高溫下也有足夠的耐熱性。
與硅橡膠相比,溫度對氟硅橡膠的影響小于氟橡膠。國外還研究了氟硅橡膠在150℃×2000h、175℃×5000h、200℃×4000h條件下的使用壽命,其結(jié)果是僅次于甲基乙烯基硅橡膠。
耐寒性。
氟硅橡膠和普通硅橡膠一樣,低溫性能好。由于氟硅橡膠是以柔軟的Si-O為主鏈構(gòu)成的線型高聚物,所以低溫特性優(yōu)于以C-C為主鏈的氟橡膠。其中,氟硅橡膠(LS-2370U)的低溫特性更好,脆性溫度低達-89℃,而一般的氟橡膠約為-30℃。
電性能、耐輻射性能
氟硅橡膠的電氣性能類似于普通硅橡膠,但特別有價值的是在高溫、低溫、潮濕、油、溶劑、化學(xué)品、臭氧等苛刻條件下變化不大。
氟硅橡膠的抗輻射性能并不突出,但其抗輻射老化性能優(yōu)于甲基乙烯硅橡膠。
物理機械性能。
氟硅橡膠和普通硅橡膠一樣,硫化械強度(尤其是撕裂強度)較低。因此,提高氟硅橡膠的強度也是一個重要的研究課題。
其它特征
氟硅橡膠具有優(yōu)異的耐天候老化性能,即使暴露5年后仍保持良好的性能。在彈性體老化過程中,臭氧是產(chǎn)生較多的氣體之一,但是氟硅橡膠在動態(tài)或靜態(tài)試驗后沒有發(fā)現(xiàn)裂紋或裂紋。
氟硅膠氟硅膠的應(yīng)用。
汽車工業(yè):各種車輛、渦輪增壓管、擠出條、密封環(huán)、油封、薄膜、導(dǎo)管、閥內(nèi)襯等。
石油化工行業(yè):各種耐高溫、低溫、耐化學(xué)品腐蝕泵、閥門、油罐等設(shè)備密封產(chǎn)品。
航空業(yè):飛機上耐燃油、潤滑油的密封件、接觸件,如各種O型圈、填片、密封環(huán)、傳感器材料、隔膜、襯墊等。
醫(yī)療衛(wèi)生:用于醫(yī)療器械和人工器械,如藥用導(dǎo)管、引流管、人工瓣膜等。
軍事工業(yè):在耐低溫/耐油/耐酸的嚴酷環(huán)境下,如軍用飛機液壓系統(tǒng)輸液波紋管、特殊車輛門窗/后蓋密封條、傳感器用傳感材料。