各种橡胶材料性能对比

几种不同型号三元乙丙橡胶（EPDM）对比李举平（西安航天华阳机电装备有限公司公司-高分子项目部陕西西安 710100 ）摘要：三元乙丙橡胶（EPDM），主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含不饱和双键，基本属于饱和性橡胶。

不同型号的三元乙丙橡胶，由于生胶门尼粘度、第三弹体含量、乙烯丙烯含量不同，致使其加工性能和胶料基本性能不同。

本文通过对国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2340A三元乙丙橡胶硫化特性、基本物理性能和加工性能和的比较，为印刷胶辊所用主体生胶选型提供依据。

关键词：三元乙丙橡胶硫化特性物理性能加工性能三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和非共轭二烯烃组成的三元共聚物，主要聚合物链是完全饱和的。

这个特性使三元乙丙橡胶具有高度的化学稳定性，卓越的耐天候性，耐臭氧、耐热性能及耐水蒸气性能优异，同时也具有良好的电绝缘及耐磨性能，其物理机械性能和综合性能比较均衡。

由于三元乙丙在特种合成橡胶中的优越性能，其材料广泛应用于建筑、电力、城市交通、机械、化工、印刷等行业。

目前国内外生产三元乙丙橡胶的厂家众多，生胶型号多种多样，本文对国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2340A进行对比分析，为印刷胶辊选材提供参考。

1试验1.1原材料本次试验用原材料分别是三元乙丙橡胶供应商推荐胶辊用型号，其分别为：国产吉化4045、日本三井4045、美国陶氏4570、美国陶氏4520、德国朗盛2650。

表1 不同型号三元乙丙生胶性能特点型号生产商门尼粘度ML1±4,125℃乙烯含量%ENB含量%物性特点4045 国产吉化45 52 6.7 其质轻色浅，故可制造浅色制品，电绝缘性能优良且能耐较高的温度，耐老化性能和耐水性能优良，耐水和耐水蒸气性能良好。

4045 日本三井45 53.9 8.1 分子量分布宽，加工性能好。

4570 美国陶氏70 50 5 混炼性及挤出性极佳、物性好。

工程常用橡胶的种类特性及应用1. 丁腈橡胶(Nitrile Rubber)：丁腈橡胶是一种聚合物弹性体，具有良好的抗油、耐燃油以及耐化学品性能。

其主要特性包括耐油性、耐磨性、耐酸碱性、耐氧化性和耐老化性。

应用领域包括汽车工业、石油化工、航空航天、建筑材料等领域。

2. 氯丁橡胶(Chloroprene Rubber)：氯丁橡胶是一种聚合物弹性体，具有良好的耐气候、耐油性和耐燃烧性能。

其主要特性包括耐极端温度、耐臭氧性和耐老化性。

应用领域包括汽车工业、轨道交通、建筑防水、电线电缆等领域。

3. 丁苯橡胶(Styrene-Butadiene Rubber)：丁苯橡胶是一种聚合物弹性体，具有良好的耐磨性、耐撕裂性和耐寒性能。

其主要特性包括耐磨性、耐臭氧性、抗裂性和耐油性。

应用领域包括轮胎制造、橡胶鞋、橡胶管、密封制品等领域。

4. 反应性橡胶(Reactive Rubber)：反应性橡胶是一种特殊类型的橡胶，具有可固化性、可模塑性和可再生性能。

其主要特性包括高强度、高耐用性和可塑性。

应用领域包括航空航天、船舶制造、运动器材等领域。

5. 氢化橡胶(Hydrin)：氢化橡胶是一种特殊类型的橡胶，具有耐热性、耐油性和耐臭氧性能。

其主要特性包括耐高温性、耐油性、耐腐蚀性和耐臭氧性。

应用领域包括航空航天、石油化工、汽车工业等领域。

6. 氟橡胶(Fluoro Rubber)：氟橡胶是一种高性能橡胶，具有优异的耐高温、耐油和耐腐蚀性能。

其主要特性包括耐高温性、耐油性、耐酸碱性和耐溶剂性。

应用领域包括航空航天、汽车工业、化工设备等领域。

7. 乙丙橡胶(Ethylene-Propylene Rubber)：乙丙橡胶是一种热塑性橡胶，具有优异的耐高温、耐臭氧和耐氧化性能。

其主要特性包括耐高温性、耐臭氧性、抗裂性和耐老化性。

应用领域包括汽车工业、电力设备、橡胶密封制品等领域。

总结起来，不同种类的橡胶具有不同的特性和应用领域。

工程常用橡胶种类包括丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、反应性橡胶、氢化橡胶、氟橡胶和乙丙橡胶，各种橡胶都具有不同的特性和适用领域，能够满足工程中的不同需求。

橡胶的种类及作用用途型号橡胶是一种高分子聚合物材料，具有良好的弹性、耐磨、耐寒、耐酸碱等特性，广泛应用于工业、交通、建筑、医疗等领域。

下面是一些常见的橡胶种类及其作用用途型号。

1.天然橡胶（NR）：天然橡胶是最原始的橡胶，具有优良的物理性能和化学稳定性。

主要用途有橡胶制品、轮胎、密封件、输送带等。

型号有SMR10、RSS3、TSR 等。

2.丁苯橡胶（BR）：丁苯橡胶具有良好的弹性和抗撕裂性能，耐油溶剂和耐高温。

主要用于汽车轮胎、胶鞋、胶带、胶管等。

型号有SKD-2、SKD-20、DNBR等。

3.丁腈橡胶（NBR）：丁腈橡胶具有耐油、耐溶剂、耐燃油的特性，广泛用于石油化工、航空航天、汽车工业等领域。

型号有N41、N42、N44等。

4.丁基橡胶（BR）：丁基橡胶具有耐油、耐碱、耐热的特性，一般用于制造油封、密封圈、垫片、橡胶管等密封件。

型号有SK2128、SK2220、BR1242等。

5.乙丙橡胶（EPM/EPDM）：乙丙橡胶具有良好的耐热、耐寒、耐臭氧和耐化学品的特性，用途广泛，包括汽车零部件、电缆绝缘层、密封条、防水卷材等。

型号有EP53、EP4117、EP6011等。

6.氯丁橡胶（CR）：氯丁橡胶具有耐油、耐溶剂、耐气候老化的特性，广泛用于制造橡胶制品、胶带、导电胶等。

型号有CR244、CR320等。

7.泡沫橡胶（SBR）：泡沫橡胶具有轻质、吸震、隔音、保温等特性，广泛用于制造静音垫、座垫、运动器材等。

型号有FSBR、XSBR等。

8.氟橡胶（FKM）：氟橡胶具有卓越的耐高温、耐油和耐腐蚀性能，广泛应用于汽车、航空航天、化工等领域。

型号有FKM232、FKM244等。

9.硅橡胶（VMQ）：硅橡胶具有耐高温、耐气候老化和耐电介质性能，主要用于制造密封件、食品级产品、电子产品等。

型号有VMQ40、VMQ60等。

10.氨纶橡胶（AU/EVM）：氨纶橡胶具有高弹性、高耐磨性和低气散性能，广泛应用于制造轮胎、输送带、橡胶管等。

常用橡胶材料的特点与使用范围橡胶是一种常见的材料，具有很多种不同类型和特点，广泛应用于各种行业。

以下是常见橡胶材料的特点与使用范围：1.天然橡胶：天然橡胶是从橡胶树中提取的一种高分子材料。

其特点包括优异的弹性、耐磨性和抗裂性能。

天然橡胶常用于制作轮胎、橡胶管、橡胶鞋和橡胶密封件等产品。

2.丁腈橡胶：丁腈橡胶是一种具有优异耐油性和耐化学性的合成橡胶。

它的特点包括耐温性好、抗老化能力强和机械性能稳定。

丁腈橡胶常用于制作油密封件、汽车零部件、防护手套和腊纸等产品。

3.氯丁橡胶：氯丁橡胶是一种含有氯的合成橡胶，具有良好的耐油性和抗膨胀性能。

它的优点包括优异的耐候性和耐热性，常用于生产胶粘剂、密封制品、汽车胎面胶和传动带等产品。

4.丁基橡胶：丁基橡胶是一种由丁烷聚合而成的合成橡胶，具有良好的耐油性、耐酸碱性和抗氧化能力。

它的特点包括耐高温、耐老化和耐候性好。

丁基橡胶常用于制造耐油密封件、胶管、橡胶振动吸音器和橡胶工具等产品。

5.氟橡胶：氟橡胶是一种抗溶剂和抗化学物质腐蚀的合成橡胶。

它的特点包括耐高温性、良好的耐油性和耐腐蚀性能。

氟橡胶常用于制造密封件、搪玻璃涂层、飞机燃料管及O型圈等高要求场合的产品。

6.乙丙橡胶：乙丙橡胶是一种由乙烯和丙烯共聚而成的合成橡胶。

它具有优良的耐候性、耐磨性和耐油性。

乙丙橡胶常用于制造汽车部件、输送带、防水材料和橡胶接头等。

7.硅橡胶：硅橡胶是一种由硅原料合成而成的高分子材料。

其优点包括耐高温性、耐候性和电绝缘性能好。

硅橡胶常用于电子电器、食品级密封件、医疗器械和汽车部件等领域。

8.聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶是一种由聚醚或聚酯连接聚合而成的合成橡胶。

它的特点包括耐磨损、耐油性好和良好的弹性恢复性能。

聚氨酯橡胶广泛应用于密封制品、悬挂器、液压密封件和橡胶辊等领域。

总之，不同类型的橡胶材料具有各自独特的特点和使用范围。

了解这些特点和用途，可以帮助人们正确选择和应用橡胶材料，以满足各种工业和生活中的需求。

合成橡胶工业,2020-05-15,43(3)：246~249CHINA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY 加工•应用丁睛橡胶和丁睛酯橡胶性能对比裴高林'，丁方政2,赖亮庆I,郝敏I（1.中国航发北京航空材料研究院中国航空发动机集团减振降噪材料及应用技术重点实验室,北京100095； 2.空装驻北京地区第六军事代表室，北京100013）摘要：对丁睛橡胶（NBR）和丁睛酯橡胶（BNBR）热氧老化前后的物理机械性能和动态力学性能进行对比研究，并分析了分子结构对材料热氧老化和动态力学性能的影响。

结果表明，NBR和BNBR的物理机械性能相当，热氧老化后BNBR的力学性能更优异，其原因可能是BNBR中酯基热稳定性好。

NBR的睛基极性强于BNBR的酯基，侧基极性愈强，其相互作用力愈大，单键内旋转愈困难，链的柔顺性愈差，同时,BNBR的柔性酯基可起到増塑剂的作用，这2个因素导致BNBR在低温下的动态力学性能优于NBR。

关键词：丁睛橡胶；丁睛酯橡胶；玻璃化转变温度；热氧老化；动态力学性能中图分类号:TQ333.7文献标志码：B文章编号：1000-1255（2020）03-0246-04丁月青橡胶（NBR）是由丁二烯和丙烯睛经乳液聚合而制得的一种高分子弹性体，其因含有极性较强的睛基而具有优异的耐油、耐高低温及耐磨等性能，广泛用于制造胶管、胶带、胶辐、胶囊、密封制品、垫圈等制品，应用领域较广，在航空航天等领域NBR已成为不可替代的材料⑴。

丁睛酯橡胶（BNBR）是丁二烯、丙烯睛和丙烯酸酯通过乳液聚合制备而得的一种改进的NBR新品种⑵。

与NBR相比，BNBR的酯基赋予其特有的性能。

目前尚未见国内外关于BNBR力学性能和动态力学性能的研究报道。

本工作对比研究了NBR和BNBR的物理机械性能及动态力学性能的差异。

1试验部分1.1原材料NBR,牌号2607,结合丙烯睛质量分数20%-27%,门尼黏度70,中国石油兰州石化公司生产；BNBR,结合丙烯睛质量分数20%~ 25%，酯基质量分数5%,门尼黏度120,中国石油兰州石化公司提供；炭黑，牌号N330,河南鑫东之圣化工科技有限公司生产；促进剂N-环己基-2-苯并嗟哩次磺酰胺（CZ）及二硫代二苯并嚏哩（DM）,均由上海成锦化工有限公司生产；硫黄、其他原料及助剂均为市售品。

研究 开发弹性体,２０２０Ｇ０８Ｇ２５,３０(４):２６~３２C H I N A㊀E L A S T OM E R I C S∗基金项目:国家自然科学基金项目(２１９９１１２５)作者简介:王㊀珍(１９７３Ｇ),女,山东平原人,研究员,博士,主要从事高分子材料及应用方面的研究工作.收稿日期:２０２０Ｇ０６Ｇ１４三种含氟橡胶的性能对比∗王㊀珍,陆㊀明,杨㊀睿,孙霞容,蒋洪罡,刘金岭(中国航发北京航空材料研究院,北京１０００９５)摘㊀要:研究了P ４５７氟橡胶㊁V P L ８５５４０氟醚橡胶㊁P F R９５H T 全氟醚橡胶三种生胶的性能及其混炼胶的硫化特性㊁低温性能㊁力学性能㊁耐热空气老化性能㊁耐介质性能㊁压缩永久变形性能等.结果表明,相同配方及工艺下,三种含氟橡胶材料由于生胶分子结构不同,性能上存在较大差异.V P L ８５５４０氟醚橡胶低温性能最佳,力学性能最差;P F R９５H T 全氟醚橡胶在耐高温老化和耐介质方面表现最佳,低温性能最差.在压缩永久变形方面,低于２００ħ时P ４５７氟橡胶和V P L ８５５４０氟醚橡胶的表现优于P F R９５H T 全氟醚橡胶;高于２５０ħ时,P F R９５H T 全氟醚橡胶由于大分子优异的耐高温性能,其高温压缩永久变形最低.关键词:含氟橡胶;低温性能;力学性能;热空气老化性能;耐油性能;压缩永久变形中图分类号:T Q３３３．９３㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００５Ｇ３１７４(２０２０)０４Ｇ００２６Ｇ０７㊀㊀含氟橡胶又称为含氟弹性体,是在主链和侧链碳原子上连接有氟原子的高分子弹性体,具有良好的力学性能㊁耐油和化学药品腐蚀性能㊁耐候性能㊁耐高温性能和抗辐射性能等,已成为现代工业尤其是高技术领域不可缺少的重要材料.含氟橡胶品种繁多,其单体组成主要为偏氟乙烯(V D F )㊁四氟乙烯(T F E )㊁六氟丙烯(H F P )㊁三氟氯乙烯(C T F E )㊁全氟甲基乙烯基醚(MV E )等,根据单体组成的不同,氟橡胶可以分为氟橡胶Ｇ２３(V D F 与C T F E 的共聚物)㊁氟橡胶Ｇ２６(V D F 与H F P 的共聚物)和氟橡胶Ｇ２４６(V D F ㊁T F E 和H F P 的三元共聚物)等通用型氟橡胶,以及引入醚类链节以改善低温性能的氟醚橡胶[１Ｇ３],大分子氢原子全部被氟原子取代的全氟醚橡胶[４],另外还有聚合物结构中含有P ㊁N ㊁O ㊁S i 等元素的特殊氟橡胶(羧基亚硝基氟橡胶㊁氟化磷腈橡胶及氟硅橡胶等).通用氟橡胶㊁氟醚橡胶㊁全氟醚橡胶等虽然都属于含氟橡胶范畴,但由于其分子结构不同呈现出不同特性,尤其在进入二十一世纪以后,世界航空㊁航天等领域尖端武器装备的技术发展对含氟橡胶的性能有了更高的要求,氟醚橡胶和全氟醚橡胶出现了较多的新品种新牌号,其性能特点需要深入系统的研究.本文选取典型的过氧化物硫化氟橡胶㊁氟醚橡胶和全氟醚橡胶,开展了其生胶及混炼胶硫化特性㊁低温性能㊁力学性能㊁耐热空气老化性能㊁耐介质性能㊁压缩永久变形等性能的对比研究.１㊀实验部分１．１㊀原料氟橡胶生胶P ４５７:含氟质量分数为６７％,门尼黏度为２１,意大利苏威公司;氟醚橡胶生胶V P L ８５５４０:含氟质量分数为６５％,门尼黏度为５４,意大利苏威公司;全氟醚橡胶生胶P F R ９５H T :含氟质量分数大于７２％,门尼黏度为７５,意大利苏威公司;其他原料均为市售产品.１．２㊀仪器及设备Q １０型差示扫描量热仪㊁２０５０T G A 型热失重测试仪:美国T A 公司;M a g n a ７５０型傅立叶红外光谱仪:美国N i c o l e t 公司;R C ２０００E 型无转子橡胶硫化仪:北京友深电子仪器有限公司;Y X C Ｇ５０型平板硫化压机:上海伟力机械厂;WG ４５０１型高温试验箱:重庆银河试验仪器公司;T２０００E 型电子式拉力机:北京友深电子仪器厂;８ＧT R０型低温性能试验仪:意大利G i b i t r e公司;X D Y 型橡胶压缩耐寒试验机:天津市建仪试验机有限责任公司.１．３㊀实验配方实验配方(质量份)见表１.表１㊀实验配方原料名称１＃２＃３＃氟橡胶生胶P４５７１００－－氟醚生胶V P L８５５４０－１００－全氟醚生胶P F R９５H T－－１００氧化锌５５５N９９０炭黑３０３０３０三聚异氰酸三烯丙酯(T A I C)４４４２,５Ｇ二甲基Ｇ２,５Ｇ二叔丁基过氧己烷(双Ｇ２,５)１１１１．４㊀试样制备一段硫化在平板硫化机上进行,硫化条件:温度为１６０ħ,时间为１０m i n,压力为１０M P a;二段硫化在高温试验箱中进行,硫化条件:温度为２３０ħ,时间为４h.１．５㊀分析与测试(１)玻璃化转变温度:升温速率为５ħ/m i n,扫描温度范围为－８０~５０ħ.(２)热失重性能:空气气氛下,扫描温度为室温~６００ħ,升温速率为５ħ/m i n.(３)红外光谱:采用裂解涂片法制样.(４)硫化曲线:硫化温度为１６０ħ,时间为１０m i n.(５)拉伸强度与拉断伸长率:按照G B/T ５２８ ２００９进行测定.(６)硬度:按照G B/T５３１．１ ２００８进行测定.(７)压缩耐寒系数:按照H G/T３８６６ ２００８进行测定.(８)低温回缩曲线:按照G B７７５８ ２００２进行测定.(９)脆性温度:按照G B/T１６８２ ２０１４进行测定.(１０)耐空气老化性能:按照G B/T３５１２ ２０１４进行测定.(１１)质量变化㊁体积变化:按照G B/T １６９０ ２０１０进行测定.(１２)压缩永久变形:按照G B/T７７５９ ２０１５进行测定,采用B型试样.２㊀结果与讨论２．１㊀三种含氟橡胶生胶的性能２．１．１生胶的红外特性P４５７氟橡胶㊁V P L８５５４０氟醚橡胶㊁P F R９５H T 全氟醚橡胶的典型分子结构如图１所示[５Ｇ８].(a)P４５７氟橡胶(b)V P L８５５４０氟醚橡胶(X代表硫化点)(c)P F R９５H T全氟醚橡胶(X代表硫化点)图１㊀三种含氟橡胶的分子结构从图１可以看出,三种橡胶均为C C主链结构,与P４５７氟橡胶相比,V P L８５５４０氟醚橡胶分子结构中引入了MV E㊁全氟甲氧基乙烯基醚(MO V E)及全氟硫化点单体,P F R９５H T全氟醚橡胶则引入MV E,同时去掉了V D F单体.P４５７氟橡胶㊁V P L８５５４０氟醚橡胶㊁P F R ９５H T全氟醚橡胶的红外曲线如图２所示.从图２可以看出,三种含氟生胶红外特征峰基本一致,８８０c m－１附近为 C F３的伸缩振动峰,１１２０~１２００c m－１处为碳氟键 C F２ 的伸缩振动峰,醚类链节C O伸缩引起红外特征峰在１０７０~１１５０c m－１范围内,与 C F２ 的特征峰重叠为一个强峰,因此从红外谱图上难以分辨氟醚橡胶和氟橡胶[９Ｇ１０].１３９５c m－１处为V D F结构７２第４期王㊀珍,等．三种含氟橡胶的性能对比㊀㊀㊀中亚甲基 C H ２ 的伸缩振动峰,全氟醚橡胶由于不含亚甲基 C H ２ ,因此在其红外谱图１３９５c m －１附近无该峰,而氟橡胶和氟醚橡胶在１３９５c m －１附近则有非常明显的吸收峰,据此可以鉴别全氟醚橡胶.在氟橡胶和氟醚橡胶的红外谱图上还可以观察到２９００c m －１附近较弱的特征峰,这是C H 的伸缩振动峰,而全氟醚橡胶几乎不含C H 键,所以其红外谱图上则完全没有该峰.波数/c m －１(a )P ４５７氟橡胶橡胶波数/c m －１(b )V P L ８５５４０氟醚橡胶波数/c m －１(c )P F R９５H T 全氟醚橡胶图２㊀三种含氟生胶的红外曲线２．１．２㊀生胶的玻璃化转变温度用差示扫描量热法(D S C )测试了三种含氟生胶的玻璃化转变温度,结果见图３.温度/ħ(a )P ４５７氟橡胶温度/ħ(b )V P L ８５５４０氟醚橡胶温度/ħ(c )P F R９５H T 全氟醚橡胶图３㊀三种含氟生胶的D S C 曲线由图３可以看出,P ４５７氟橡胶㊁V P L ８５５４０㊁P F R ９５H T 的玻璃化转变温度分别为－１６．６０ħ㊁－４１．６３ħ和－５．２ħ.橡胶材料的玻璃化转变温度主要受分子结构的影响,相比氟橡胶,氟醚橡胶的分子结构中引入了M V E ㊁M O V E 醚类单体,增加了大分子的柔顺性,低温性能大大改善.而P F R ９５H T 全氟醚橡胶虽然在大分子上引入M V E 醚类单体,但其含量有限,且分子结构中含氟质量分数高达７２％,使得大分子比较刚硬,链段运动受到限８２ 弹㊀性㊀体㊀㊀第３０卷制,玻璃化转变温度比氟橡胶有一定提高.２．１．３㊀生胶的热失重性能分别在空气和氮气环境下测试了三种含氟生胶的热失重(T G A )曲线,研究了材料的热失重性能,如图４和图５所示,表２为三种材料的热分解温度.温度/ħ图４㊀三种含氟生胶在空气中的T G A曲线温度/ħ图５㊀三种含氟生胶在氮气中的T G A 曲线表２㊀三种含氟生胶的热分解温度项目分解起始温度/ħ分解速度最大时的温度/ħ分解末点温度/ħ空气气氛V P L ８５５４０３７７．８９３９８．４７４２５．９８P ４５７３７６．５６４３３．８８４８０．２５P F R９５H T ４１９．２８４６４．９１５１０．３７氮气气氛V P L ８５５４０４１１．６７４６４．３３４９６．１２P ４５７３９５．８０４５３．６７４８８．７６P F R９５H T４３９．０３４７３．３６５１８．０５由表２可见,在空气气氛下,三种材料的热稳定性优劣顺序为:P F R９５H T＞P ４５７＞V P L ８５５４０;在氮气气氛下,三种材料的热稳定性优劣顺序为:P F R９５H T＞V P L ８５５４０＞P ４５７.橡胶材料的耐热性与其分子结构密切相关,P F R９５H T 全氟醚橡胶由于分子结构中完全不含C H 键,无热裂解薄弱点,耐热分解性能最为优异.分子结构中含有醚键较多的V P L ８５５４０氟醚生胶在空气中的热稳定最差,在氮气中的热稳定性略优于P ４５７氟橡胶.在材料失重之前的平台阶段,材料微观结构已经发生断链㊁重排㊁裂解等变化,物理性能也会发生重大变化,但此时大分子还未分解成小分子导致失重,在热失重曲线上无法反映出这些变化,因此橡胶材料的热分解温度仅反映大分子的耐热解性能,不代表实际应用时的最高使用温度.２．２㊀三种含氟橡胶混炼胶的性能２．２．１㊀硫化特性在温度为１６０ħ,时间为１０m i n 的条件下测试了三种含氟橡胶混炼胶的硫化参数,结果见表３和图６.表３㊀三种含氟橡胶的硫化参数１)工艺参数P ４５７V P L ８５５４０P F R９５H T M L /(N m )０．４３５０．７３００．９５５M H /(N m )２．６８５２．６４５２．４６５M H －M L /(N m )２．２５０１．９１５１．５１０t １０/s ８４６５５８t ９０/s １７４１７７１３４１)M L 为最低转矩;M H 为最高转矩;t １０为焦烧时间;t ９０为正硫化时间.时间/s图６㊀三种含氟橡胶的硫化曲线M L 一定程度上反映材料的流动性,与生胶门尼黏度密切相关.本研究中所用的三种生胶P ４５７㊁V P L ８５５４０㊁P F R ９５H T 门尼黏度分别为２１㊁５４㊁７５,硫化曲线结果显示,在温度为１６０ħ㊁时间为１０m i n 的硫化条件下,P ４５７氟橡胶的M L最低,P F R ９５H T 全氟醚橡胶的M L 最高,V P L ８５５４０氟醚橡胶的M L 居中,与生胶的门尼黏度有良好的对应关系,表明P ４５７氟橡胶的加工流动性最好,V P L ８５５４０氟醚橡胶流动性居中,P F R９５H T 全氟醚橡胶流动性最差.M H 反映硫９２ 第４期王㊀珍,等．三种含氟橡胶的性能对比㊀㊀㊀化胶的模量,实验结果显示,P４５７氟橡胶硫化胶的模量最高,P F R９５H T全氟醚橡胶硫化胶的模量最低.在既定配方及工艺下,三种橡胶材料的t１０在９０s之内,具有较好的焦烧安全性;t９０均在１８０s之内,硫化速度适中,硫化效率较高.２．２．２㊀低温性能２．２．２．１㊀压缩耐寒系数三种含氟橡胶在不同温度下的压缩耐寒系数见表４.表４㊀三种含氟橡胶在不同温度下的压缩耐寒系数测试温度/ħ压缩耐寒系数P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T全氟醚橡胶００．６２０．９２０．２８－１００．３５０．９００．０９－２００．０８０．７９０．０１－３００．０３０．６２－－４００．０１０．１８－－５０－０．０２－压缩耐寒系数表征橡胶材料在低温下的弹性恢复能力.从表４可以看出,V P L８５５４０氟醚橡胶的低温弹性恢复能力最好,－４０ħ下仍保持一定的弹性;P F R９５H T全氟醚橡胶的低温弹性恢复能力最差.高于玻璃化转变温度时,三种含氟橡胶的压缩耐寒系数随着温度上升显著提高,而低于玻璃化转变温度时,三种含氟橡胶的压缩耐寒系数很快降低到接近于０,表明此条件下橡胶材料已基本丧失弹性.２．２．２．２㊀低温回缩温度低温回缩温度是另一种衡量橡胶低温弹性的参数,在室温下将橡胶试样拉伸至一定长度,然后固定并迅速冷却到玻璃化转变温度以下,达到温度平衡后松开试样,并以一定速度升温,测试试样回缩１０％时的温度,以T R１０表示.T R１０越低,表明其低温下保持弹性的能力越高.三种含氟橡胶的T R１０数据见表５.表５㊀三种含氟橡胶的低温回缩温度项目P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T 全氟醚橡胶T R１０/ħ－１７－４１－４对比表５和图３可以看出,三种含氟橡胶的T R１０与玻璃化转变温度基本一致,在玻璃化转变温度的ʃ１ħ以内.含氟橡胶的T R１０主要与材料的大分子结构有关,因此一般也用T R１０来表征含氟橡胶的耐低温等级.２．２．２．３㊀脆性温度脆性温度表征橡胶材料在低温下承受冲击的能力,脆性温度越低,表明其承受低温冲击能力越好.测试了三种含氟橡胶的脆性温度,并与其生胶的玻璃化转变温度㊁T R１０进行了对比,结果见表６.表６㊀三种含氟橡胶的脆性温度项目P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T全氟醚橡胶玻璃化转变温度/ħ－１７－４２－５T R１０/ħ－１７－４１－４脆性温度/ħ－２５－５３－４９对比表５和表６可以看出,P４５７氟橡胶和V P L８５５４０氟醚橡胶的脆性温度比玻璃化转变温度分别降低８ħ㊁１１ħ,符合一般含氟橡胶的规律.但P F R９５H T全氟醚橡胶的脆性温度比玻璃化转变温度或T R１０降低４５ħ左右,这是因为全氟醚橡胶由于含氟量增加,大分子在低温下呈现出较强的韧性,虽已失去弹性,但强度较高,不易脆断.由此可见,对于全氟醚橡胶来说,不宜用脆性温度来表征其作为弹性密封件时的低温性能.２．２．３㊀力学性能三种含氟橡胶材料的基本力学性能如表７所示.表７㊀三种含氟橡胶的力学性能性能P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T全氟醚橡胶邵尔A硬度７５７０７９拉伸强度/M P a２１．４１４．４２３．０拉断伸长率/％２５１１９３１９６１００％定伸强度/M P a６．３５．５１２．３含氟橡胶具有拉伸结晶效应,一般强度较高, P４５７氟橡胶和P F R９５H T全氟醚橡胶的拉伸强度均在２０M P a以上,V P L８５５４０氟醚橡胶由于引入大量醚类单体,破坏了大分子的拉伸结晶,因而拉伸强度低于氟橡胶和全氟醚橡胶.在本研究给定的配方和工艺下,P F R９５H T全氟醚橡胶的硬度㊁拉伸强度和１００％定伸强度在三种橡胶中处于最高,V P L８５５４０氟醚橡胶最低,P４５７氟橡胶居中.２．２．４㊀耐热空气老化性能三种含氟橡胶材料耐热空气老化后的性能见表８.从表８可以看出,P F R９５H T全氟醚橡胶０３ 弹㊀性㊀体㊀㊀第３０卷的耐热空气老化性能优异,老化后硬度㊁拉伸强度㊁拉断伸长率和１００％定伸强度的变化较小,在３００ħ下具有长期工作潜力;V P L８５５４０氟醚橡胶在热空气老化后拉伸强度下降３５％,１００％定伸强度下降４４％,尤其是拉断伸长率变化率高达７５％,表明此时材料分子结构或交联结构已发生显著破坏,这是因为氟醚橡胶大分子结构中含有大量的醚类链节,是高温老化破坏的薄弱点. P４５７氟橡胶在热空气老化后拉伸强度下降１７％,拉断伸长率上升１６％,硬度提高４,１００％定伸强度变化不大,在实际应用中,这种变化处于可接受的范围,表明P４５７氟橡胶在此热空气条件下具有短期(２４h内)工作的潜力.表８㊀三种含氟橡胶的耐热空气老化性能１)性能P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T全氟醚橡胶邵尔A硬度变化＋４－２＋１拉伸强度变化率/％－１７－３５＋５拉断伸长率变化率/％＋１６＋７５＋４１００％定伸强度变化率/％－３－４４＋９１)热空气老化条件:温度为３００ħ,老化时间为２４h.２．２．５㊀耐油性能三种含氟橡胶在R PＧ３航空煤油㊁Y HＧ１５液压油及４１０９润滑油三种介质中于一定温度下浸泡后的质量变化和体积变化见表９.表９㊀三种含氟橡胶的耐油性能实验条件P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T全氟醚橡胶质量变化率/％体积变化率/％质量变化率/％体积变化率/％质量变化率/％体积变化率/％R PＧ３燃油,１５０ħ,２４h２．６５．９３．１７．０２．４５．１Y HＧ１５液压油,１８０ħ,２４h２．１４．６２．７６．０２．１４．５４１０９润滑油,１７５ħ,２４h４．９９．５３．０５．８０．７１．０㊀㊀从表９可以看出,在R PＧ３燃油和Y HＧ１５液压油中,P４５７氟橡胶与P F R９５H T全氟醚橡胶的质量变化和体积变化基本相当,V P L８５５４０氟醚橡胶的质量变化和体积变化最大.而在４１０９润滑油中,三种橡胶的质量变化和体积变化呈现明显的分化,P４５７氟橡胶最大,P F R９５H T全氟醚橡胶最小,V P L８５５４０氟醚橡胶居中.总体来讲,三种含氟橡胶均表现出较佳的耐油性能,P F R９５H T全氟醚橡胶由于其氟含量较高,耐油性能综合表现最佳.２．２．６㊀压缩永久变形性能橡胶材料的压缩永久变形是橡胶材料在一定条件下压缩后未能恢复的形变比例,是材料弹性恢复能力的重要表征参数,较大的压缩永久变形显示橡胶材料的弹性恢复能力较差,表明密封能力的降低.三种含氟橡胶材料在不同条件下的压缩永久变形见表１０.表１０㊀三种含氟橡胶的压缩永久变形实验条件压缩永久变形/％P４５７氟橡胶V P L８５５４０氟醚橡胶P F R９５H T全氟醚橡胶空气,２３ħ,７０h７９１７空气,２００ħ,７０h１６１５２２空气,２５０ħ,７０h３２４８２５空气,３００ħ,７０h４９６７３３㊀㊀压缩永久变形与生胶分子结构㊁配方㊁交联密度等因素密切相关.从表１０可以看出,在２００ħ以下,P４５７氟橡胶和V P L８５５４０氟醚橡胶压缩永久变形较小,P F R９５H T全氟醚橡胶压缩永久变形最大,说明在该条件下P F R９５H T全氟醚橡胶的弹性恢复能力最差,这与其含氟量高㊁大分子活动能力受限导致的分子柔顺性不佳等因素有关.在２５０ħ以上,P F R９５H T全氟醚橡胶保持了较好的弹性恢复能力,P４５７氟橡胶次之,而V P L８５５４０氟醚橡胶的压缩永久变形显著增大,这是因为在２５０ħ下V P L８５５４０氟醚橡胶发生了大分子断裂或交联键的破坏,致使材料弹性损失. P F R９５H T全氟醚橡胶高温下压缩永久变形较小,这与其耐高温性能优异㊁高温下分子结构及交联结构保持较好有关.３㊀结㊀论氟橡胶㊁氟醚橡胶㊁全氟醚橡胶三种含氟橡胶材料由于分子结构不同,性能上存在较大差异.低温性能方面,氟醚橡胶表现最好,氟橡胶次之,全氟醚橡胶最差;在耐高温和耐介质方面,全氟醚橡胶综合性能最优,氟橡胶居中,氟醚橡胶最差;力学性能方面,氟橡胶和全氟醚橡胶相当,氟醚橡１３第４期王㊀珍,等．三种含氟橡胶的性能对比㊀㊀㊀胶次之;压缩永久变形方面,低于２００ħ时,氟橡胶和氟醚橡胶优于全氟醚橡胶,高于２５０ħ时,全氟醚橡胶由于大分子耐高温性能优异,其压缩永久变形优于氟橡胶和氟醚橡胶.参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀袁才根,胡春圃,徐旭东．V D F/T F E/P MV E三元共聚物的结构与性能研究[J]．高分子学报,２００１(６):７６４Ｇ７６８．[２]㊀李东翰,廖明义．P L V８５５４０型氟醚橡胶的单体组成㊁分子链结构和热学性能[J]．材料导报B:研究篇,２０１８,３２(４):１３３８Ｇ１３４３．[３]㊀柳洪超,吴立军,尤瑜生．氟醚橡胶的性能及其应用[J]．化工新型材料,２００７,３５(４):１１Ｇ１２．[４]㊀江畹兰,译．新型硫化剂ДИПИАＧ６５对全氟醚橡胶Hеофтон性能的影响J]．世界橡胶工业,２０１７,４４(２):１０Ｇ１４．[５]㊀赵媛媛,白鲸,伍永强．全氟甲基乙烯基醚(P MV E)含量对氟醚橡胶性能的影响[J]．化工新型材料,２０１５,４３(６):９４Ｇ９７．[６]㊀O T A Z A G H I N E B,S A U G U E T L,B O U C H E R M．R a d i c a lc o p o l y m e r i z a t i o n o f v i n y l ide n ef l u o r i d ew i t h p e r f l u o r o a l k y l v i n y le t h e r[J]．E u r o p e a n P o l y m e r J o u r n a l,２００５,４１(８):１７４７Ｇ１７５６．[７]㊀李俊玲,邓艳,宋亦兰．１种耐低温氟醚橡胶的结构特征研究[J]．化工生产与技术,２０１６,２３(３):２２Ｇ２４．[８]㊀张建新,李斌,兰军．各种单体对耐低温氟醚橡胶性能的影响[J]．化工新型材料,２０１１,３９(１):１２２Ｇ１２５．[９]㊀王珍,栗付平,边俊峰．氟醚橡胶的结构和高低温性能研究[J]．世界橡胶工业,２００５,３２(９):３Ｇ５．[１０]裴涛,程俊梅,张昱昊．氟醚橡胶的耐热性能研究[J]．橡胶工业,２０１４,６１(９):５２７Ｇ５３１．P e r f o r m a n c e c o m p a r i s i o no f t h r e e f l u o r i nＧc o n t a i n i n g r u b b e r sWA N GZ h e n,L U m i n g,Y A N G R u i,S U N X i a r o n g,J I A N G H o n g g a n g,L I UJ i n l i n g(B e i j i n g I n s t i t u t e o f A e r o n a u t i c a lM a t e r i a l s,A E C C,B e i j i n g１０００９５,C h i n a)A b s t r a c t:P r o p e r t i e so ft h r e er a w r u b b e r sa n dc o m p o u n d so fP４５７f l u o r o e l a s t o m e r,V P L８５５４０f l u o r o e l a s t o m e r s a n d P F R９５H T p e r f l u o r o e l a s t o m e r w e r e i n v e s t i g a t e d,i n c l u d i n g v u l c a n i z a t i o n p e r f o r m a n c e,l o w t e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s,h o tＧa i r a g i n g r e s i s t a n c e,o i l r e s i s t a n c e,a n dc o m p r e s s i o ns e t,e t c．T h et h r e ef l u o r i nＧc o n t a i n i n g r u b b e r s w i t ht h es a m er e c i p ea n d p r o c e s ss h o w e d d i f f e r e n t p r o p e r t i e s d u et o t h e i r d i f f e r e n t m o l e c u l a r s t r u c t u r e s．V P L８５５４０l o wＧt e m p e r a t u r e f l u o r o e l a s t o m e r sb e h a v e dt h eb e s t l o wＧt e m p e r a t u r er e s i s t a n c e,b u t t h e l e a s tm e c h a n i c a l p e r f o r m a n c e．P F R９５H T p e r f l u o r o e l a s t o m e r h a d t h e b e s t h o tＧa i r a g i n g r e s i s t a n c e a n d o i l r e s i s t a n c e,b u t t h ew o r s t l o wＧt e m p e r a t u r er e s i s t a n c e．T h ec o m p r e s s i o ns e tb e l o w２００ħo fP F R９５H T w a sh i g h e r t h a n t h o s e o fP４５７a n dV P L８５５４０．T h ec o m p r e s s i o ns e t a b o v e２５０ħo fP F R９５H T w a s t h e l o w e s t o w i n g t o t h e e x c e l l e n t h e a tＧr e s i s t a n c e o f i t sm o l e c u l a r s t r u c t u r e．K e y w o r d s:f l u o r i nＧc o n t a i n i n g r u b b e r;l o wＧt e m p e r a t u r er e s i s t a n c e;m e c h a n i c a l p r o p e r t y;h o tＧa i r a g i n g r e s i s t a n c e;o i l r e s i s t a n c e;c o m p r e s s i o n s e t２３ 弹㊀性㊀体㊀㊀第３０卷。

氟橡胶和epdm硬度
氟橡胶和EPDM（三元乙丙橡胶）在硬度、性能和应用领域方面存在一定差异。

本文将对这两种材料的硬度进行详细对比，并介绍其各自的应用领域。

一、氟橡胶与EPDM硬度对比
1.氟橡胶硬度：氟橡胶具有较高的硬度，一般在邵氏A硬度70-90之间。

氟橡胶制品在加工过程中，需要使用过氧化物、有机胺类等硫化剂进行硫化。

硫化后的氟橡胶制品具有优良的耐热性、耐腐蚀性、耐油性和耐氧化性。

2. EPDM硬度：EPDM橡胶硬度相对较低，一般在邵氏A硬度40-60之间。

EPDM制品在加工过程中，可以使用硫磺或过氧化物进行硫化。

硫化后的EPDM制品具有良好的耐老化性能、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐冲击性和耐寒性等。

二、氟橡胶与EPDM应用领域
1.氟橡胶应用领域：氟橡胶广泛应用于制造耐高温、耐腐蚀、耐油的制品，如密封件、O型圈、阀门、管道等。

此外，氟橡胶在航空航天、汽车、电子、化工等领域也有广泛应用。

2. EPDM应用领域：EPDM主要用于制造轮胎、汽车配件、管带、工业制品、电线电缆等。

此外，EPDM在建筑、医疗、食品等领域的密封件和制品中也具有广泛应用。

总结：氟橡胶与EPDM在硬度、性能和应用领域方面均存在一定
差异。

氟橡胶具有较高的硬度和优异的耐热、耐腐蚀、耐油性能，适用于高温、腐蚀环境下的密封件等制品；而EPDM橡胶具有较好的耐老化、电绝缘、耐化学腐蚀性能，适用于多种工业和民用领域的密封件和制品。

在实际应用中，可根据具体需求和工况条件选择适合的橡胶材料。