26类氟橡胶技术_刘伯南
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氟橡胶的生产技术及改性研究进展李玉芳;伍小明【摘要】氟橡胶是一种特种的合成弹性体,具有广泛的用途.介绍了氟橡胶的合成方法及其研究进展,重点介绍了氟橡胶的主链改性、并用改性以及填充改性等方面的研究进展,提出了其今后的发展前景.【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】9页(P48-55,60)【关键词】氟橡胶;合成技术;改性;研究进展【作者】李玉芳;伍小明【作者单位】北京江宁化工技术研究所,北京100076;北京江宁化工技术研究所,北京100076【正文语种】中文氟橡胶(FKM)是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。
氟原子具有强的负电性,其强的吸电子能力能使聚合物分子链上的C-C键键能变更大,主价键更加稳定;同时,由于氟原子体积略大于氢原子,能对分子链形成屏蔽效应,免受外来腐蚀介质的侵蚀,这些结构特征使其具有其他橡胶不可比拟的优异性能,如耐高温、耐油、耐化学药品性能,良好的物理机械性能和耐候性、电绝缘性和抗辐射性等,主要用于制作耐高温、耐油、耐介质的橡胶制品,如各种密封件、隔膜、胶管、胶布等,也可用作电线外皮和防腐衬里,在航空、汽车、石油化工等领域得到了广泛的应用。
但是,氟橡胶的自身结构特点也给它带来了某些性能上的缺陷,如加工性能、耐低温性能差。
因此,对氟橡胶进行改性研究,改善其加工性能和低温性能,并降低成本,已成为氟橡胶在国民经济及社会发展应用中迫切需要解决的关键性问题[1]。
本文介绍了氟橡胶的合成技术以及进展,重点介绍了氟橡胶的主链改性、并用改性以及填充改性等方面的研究进展。
1.1 合成技术概况[2-3]氟橡胶的生产一般采用自由基引发乳液聚合工艺。
以水为介质,引发剂可选用有机或无机过氧化物如过硫酸盐、过硫酸盐-亚硫酸氢盐、过氧化二碳酸二异丙酯(IPP),乳化剂为全氟辛酸铵。
将一种或一种以上的含氟烯烃单体溶解在乳液中进行聚合,聚合温度为80~125℃,反应压力为2.2~10.4 MPa,聚合物分子质量可通过调节引发剂用量或选用链转移剂控制,也可以几种方法同时应用。
氟橡胶配方技术1.Aflas是斌予耐热、耐油和耐化学药品性的四氟乙烯单体与非结晶丙烯单体的交替共聚物,该种氟橡胶耐无机酸、碱性能好,而且电绝缘性能优异,还可用于制作电线护套。
2.四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚类氟橡胶的耐油性和耐化学药品性特别优异,耐热性在氟橡胶中也是最好的,可在316℃高温下连续使用。
3.氟硅橡胶是改善耐油性的聚合物,可耐约200℃的高温,而低温性能在氟橡胶中也较好。
4.Aflas有150P,150L,150E,100H和100S5个品种。
150P是Aflas的标准品种,其物性平衡在Aflas中较好,广泛用于密封件和隔膜等氟橡胶制品;150L的门尼粘度最低(35),以10~20份150L与100H或150P 并用可改善加工性能,单独使用可用于制作氟橡胶衬里。
150E适用于薄壁胶管、异型橡胶制品和要求高速挤出成形性的用途,具有与150P同等强度。
100H是为保持高温下的机械强度而开发的品种,用于石油钻探机械用密封制品。
100S是作为模制而开发的高门尼(160)品种,用于制作密封和O 形圈。
5.Aflas200系列是保持Aflas100系列的耐化学药品性同时以改善低温性为目的而开发的聚合物。
其低温性能的改善是通过四氟乙烯2丙烯与定量第三单体共聚而实现的,用于汽车橡胶配件和阀杆密封、曲轴密封件等。
6.Aflas200可用过氧化物、胺类和多元醇进行硫化,具体硫化体系可根据加工条件和制品所要求的性能进行选择。
7.Aflas200与Aflas150P相比,其耐寒性可改善约10℃8.9.氟碳类橡胶拉伸强度较大,一般为10~30Mpa,扯断伸长率为150%~300%;氟硅橡胶、亚硝基氟橡胶及聚酯类氟橡胶等的拉伸强度较小,一般为7~10Mpa,扯断伸长率有的可达500%以上。
10.氟碳类橡胶耐低温性较差,仅能在-20~-15℃使用,而氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟化磷腈橡胶低温性能优良,可在-60~-40℃使用。
26型氟橡胶的结构式26型氟橡胶的结构式为CF3[-CF(CF3)-CF2-]n-CF3。
下面将对其结构和性质进行详细介绍。
26型氟橡胶是一种氟化聚合物,由含氟单体通过聚合反应形成。
它的结构中含有三氟甲基基团(CF3),这使得氟橡胶具有出色的耐化学腐蚀性和耐热性能。
在26型氟橡胶的结构中,CF3基团连接在聚合物主链的不同位置,形成了一种交替排列的结构。
这种结构使得氟橡胶具有较高的柔韧性和拉伸强度,同时保持了其优异的耐腐蚀性。
26型氟橡胶的化学结构决定了它的一些重要性质。
首先,氟橡胶具有优异的耐热性,可以在高温环境下长期使用而不会发生明显的退化。
其次,氟橡胶具有出色的耐化学腐蚀性,能够抵抗多种酸、碱和溶剂的侵蚀。
此外,氟橡胶还具有优异的耐油性和耐燃性,广泛应用于汽车、航空航天、化工等领域。
26型氟橡胶还具有良好的气密性和气体阻隔性能。
它的分子链中的氟原子能够有效阻止气体的渗透,使其成为理想的密封材料。
此外,氟橡胶还具有较低的表面能和较高的抗粘附性,使其在涂覆和黏合应用中表现出色。
除了以上性质外,26型氟橡胶还具有一些其他特点。
例如,它具有较低的摩擦系数,使得氟橡胶在动态密封和滑动摩擦应用中具有优异的性能。
此外,氟橡胶还具有较高的抗氧化性和耐候性,能够在恶劣的环境条件下长期使用而不会发生明显的老化。
总的来说,26型氟橡胶的结构式为CF3[-CF(CF3)-CF2-]n-CF3。
它的结构中含有三氟甲基基团,使其具有出色的耐化学腐蚀性和耐热性能。
氟橡胶还具有良好的气密性、气体阻隔性能和抗粘附性,广泛应用于各个领域。
通过对氟橡胶结构和性质的深入了解,我们可以更好地应用和开发这一材料,为各个行业提供更优质的产品和解决方案。
产品应用26型/246型氟橡胶并用胶性能研究韦 璇,陈 磊(中国船舶重工集团公司第725研究所,河南洛阳 471039) 摘要:考察了26型和246型两种氟橡胶并用后的常规物理性能、压变性能、耐热和耐油性能。
结果表明,将26型和246型两种氟橡胶并用是获得综合性能较好的密封胶料的一种简易方法;随着并用比的变化,并用胶的各项性能呈现规律性变化;可通过调节26型和246型的并用比可有目的、有重点地改进胶料的某些性能,使其适用于要求特殊的工况。
关键词:氟橡胶;并用胶;压变性能;耐热性能;耐油性能 氟橡胶(fluororubber)是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。
它在耐高温和耐化学介质性能方面极佳,因此在现代工业中占有重要的地位。
氟橡胶制品主要为密封件、垫圈、垫片、隔膜、胶管、油封、衬里和防腐制品,还有电绝缘制品,目前已广泛地应用在各个领域如汽车工业、化学和石油工业、能源工业、商用和军用的航空工业、半导体工业中。
我国汽车工业消耗的氟橡胶占氟橡胶总消费量的40%,石油化工占25%,航天、航空及其他行业占35%。
氟橡胶在汽车上主要用作发动机燃料软管、加油软管、燃料泵及喷射装置密封材料,动力活塞密封材料,气门杆密封材料,曲轴密封材料,空调装置O形圈和汽车空调装置压缩机密封件等,平均每辆汽车耗用氟橡胶0.20~0.25kg。
目前应用最广泛的氟橡胶是26型和246型。
两者均具有极佳的耐热、耐化学介质、耐氧化及优良的物理机械性能,但由于其聚合单体和结构不同,氟含量有差异,所以在加工性能、物理性能、耐热性和耐介质性能方面有差异。
国产26型氟橡胶相当于美国杜邦公司的同类产品Viton A,246型氟橡胶则相当于Viton B。
26型氟橡胶是偏二氟乙烯(VDF)和六氟丙烯(HFP)的二元共聚物,氟质量分数为66%。
246型氟橡胶是偏二氟乙烯(VDF)、四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(H FP)的三元共聚物,氟质量分数为68%。
FKM氟橡胶生产过程中的问题与解决对策氟橡胶是一种主链或侧链的碳原子上含有氟原于的高分子弹性体,按其分子结构一般可分为26型(偏氟乙烯-六氟丙烯)、246型(偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯)、四丙氟橡胶(四氟乙烯-丙烯)、C型氟橡胶(偏氟乙烯-六氟丙烯-CSM)。
26型氟橡胶是最通用的氟橡胶,氟含量一般为66%,它可用二元胺和双酚类亲核试剂硫化;246型交联方式同26型一样,氟含量为68%以上,耐温和耐油性能更加突出,但压缩永久变形和弹性性能下降;四丙氟橡胶是过氧化物硫化型的氟橡胶,它有突出的耐低分子醇、酮、酸、酯的性能,但其工艺性非常差;C型氟橡胶分子中引入了含官能团的第三弹体,使用过氧化物同交联助剂的硫化系统交联,其生胶门尼粘度低,流动性良好,物理性能方面具有26型和四丙氟橡胶的优点。
目前国内使用的氟橡胶主要以26型为主,其消耗量占氟橡胶总消耗量的80%以上,本文阐述的问题是基于26型氟橡胶的生产实际的。
26型的氟橡胶牌号很多,门尼粘度[ML(1+4),121℃]范围宽(可为20-160),且不同的门尼粘度具有不同的工艺性能,适用的产品类型及加工难度也各不相同。
不同牌号的分子量分布也不一样,某些分布很宽,一部分则很窄,这在一定程度上影响了材料的某些性能。
从配方的角度讲,氟橡胶的配方相对比较简单,主要包括吸酸剂、补强填充剂、加工助剂、硫化剂,但这些材料对胶料的混炼工艺、硫化胶性能、混炼胶的硫化工艺性能都有很大的影响。
本文从氟橡胶生产中存在的问题及产生的原因着手,提出解决办法。
常见的氟橡胶生产问题主要包括:混炼时粘辊,混炼胶有白色颗粒,半成品表面粗糙,产品容易撕裂、缩裂,模具污染严重,接头部位有痕迹,缺胶,表面有裂纹,硫化速度慢,产品变形,尺寸不稳定等。
1 主要问题及解决对策本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览1.1 混炼时容易粘辊混炼时容易粘辊主要表现为在混炼过程中胶料同时包前后两辊,或者胶料紧紧贴住后辊。
26类氟橡胶氟含量氟橡胶是一种特殊的橡胶材料,其主要特点是具有优异的抗化学腐蚀性能和耐高温性能。
根据氟含量的不同,氟橡胶可分为26类。
这26类氟橡胶氟含量的差异,直接影响了氟橡胶的性能和应用范围。
首先,氟橡胶的氟含量越高,其化学腐蚀性能越强。
氟橡胶具有出色的抗溶剂性,能够在酸、碱、油、溶剂等恶劣环境下保持稳定的性能。
因此,高氟含量的氟橡胶适用于化工、石油、制药等行业的密封件、管道等设备。
其次,在耐高温性能方面,氟橡胶的氟含量也起到决定性作用。
氟橡胶能够在高温环境下维持良好的弹性和机械性能,而且不会出现明显的老化现象。
所以,高氟含量的氟橡胶广泛应用于航空、航天、汽车等领域的密封和隔振材料。
此外,不同氟含量的氟橡胶对于耐油性能也有所差异。
一般来说,氟含量较低的氟橡胶耐油性能较弱,适用于一般工业领域的密封件;而氟含量较高的氟橡胶具有优异的耐油性能,适用于汽车发动机密封、石油设备等高油环境下的应用。
另外,不同氟含量的氟橡胶在加工性能和使用寿命上也有所区别。
一般来说,氟含量较低的氟橡胶加工性能较好,可以较易地进行模压、挤出等加工过程;而氟含量较高的氟橡胶的耐磨性和使用寿命更长。
总结来说,根据不同的应用需求,选择适合的氟橡胶氟含量至关重要。
高氟含量的氟橡胶适用于要求抗化学腐蚀性能和耐高温性能的场合,而低氟含量的氟橡胶适用于一般工业领域的应用。
在实际选择时,需兼顾材料性能和经济效益。
作为消费者或企业,了解不同氟含量氟橡胶的特性和应用领域对于正确选择材料至关重要。
此外,对于氟橡胶材料的使用、储存和维护也需要有一定的指导。
合理的使用和保养能够延长氟橡胶的使用寿命,提高经济效益。
综上所述,氟橡胶的氟含量是其性能和应用范围的重要指标。
正确选择和使用适合的氟橡胶材料对于各行各业的发展和生产都起到了至关重要的作用。
了解不同氟含量的特点和应用领域,并采取适当的保养措施,将会帮助我们在实际使用中充分发挥氟橡胶的优异性能,提高生产效率和产品质量。
氟橡胶主要性能 The manuscript was revised on the evening of 2021主要性能化学稳定性佳氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。
26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机、无机溶剂、药品等,仅不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。
23型的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。
耐高温性优异氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中最好的。
26-41氟胶在250℃下可长期使用,300℃下短期使用;246氟胶耐热比26-41还好。
在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当,其扯断伸长率可保持在100%左右,硬度90~95度。
246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后,含有喷雾炭黑、热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3,强度下降1/2左右,仍保持良好的弹性。
23-11型氟胶可以在200℃下长期使用,250℃下短期使用。
耐老化性能好氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。
据报导,DuPont开发的Vitona 在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为%的空气中经45天作用没有明显龟裂。
23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。
真空性能极佳26型氟橡胶具有极好的真空性能。
246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒.厘米2。
246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。
机械性能优良氟橡胶具有优良的物理机械性能。
26型氟橡胶分子式(二)26型氟橡胶分子式及其应用1. 什么是26型氟橡胶?•氟橡胶是一种高性能的合成橡胶材料,因其较好的耐油、耐酸碱、耐高温等特性而得到广泛应用。
•26型氟橡胶是氟橡胶的一种特殊型号,其分子式为(CF3-CF2)n-CF2,不同的n值代表不同的结构和性能。
2. 常见的26型氟橡胶分子式•CF3-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2•CF3-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF23. 应用举例密封材料•26型氟橡胶分子式中的氟基团使其具有优异的耐油、耐酸碱性能,适用于各种密封材料的制造。
例如,制作高温密封垫片、密封圈等。
•26型氟橡胶分子式的结构紧凑,能够有效阻隔液体和气体的渗透,保证密封材料在各种恶劣环境下的使用寿命和性能稳定性。
高温胶管•由于26型氟橡胶分子式中碳氟键的存在,使其具有出色的耐高温性能。
因此,26型氟橡胶常被用于制作高温胶管。
•高温胶管通常应用于汽车、航空航天和工业设备等领域,承受高温和各种化学物质的侵蚀。
26型氟橡胶的使用可以保证管道的密封性和耐久性。
消声器材料•26型氟橡胶分子式的特殊结构使其具有良好的弹性和缓冲性能,适用于制作消声器材料。
•消声器广泛应用于机械设备、汽车发动机和工业管道等领域。
26型氟橡胶的使用可以有效隔离和消除噪音,提高设备和系统的工作环境。
结论26型氟橡胶分子式为(CF3-CF2)n-CF2,其在密封材料、高温胶管和消声器材料等方面具有广泛的应用。
氟橡胶在碱性环境中脱氟化氢反应机理及其结构李东翰;廖明义【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2018(032)010【摘要】为了研究26型氟橡胶(偏氟乙烯-六氟丙烯二元共聚物)和246型氟橡胶(偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物)在碱性环境中所发生的反应,本文对其反应机理进行了系统的讨论.采用红外(FTIR)、氢谱(1 H-NMR)和氟谱核磁(19 F-NMR)对氟橡胶反应前、后的分子链结构进行了分析,并对不同序列结构双键及羟基含量进行了计算.结果表明,26型和246型氟橡胶在碱性环境中发生脱氟化氢反应时,会伴随着双键重排及氧化反应的发生.其中,26型氟橡胶遵循以Zaitsev规则消除反应为主、Hof-mann规则消除反应为辅的脱氟化氢反应,在分子链中5个位置出现了双键;而246型氟橡胶则与之相反,遵循以Hofmann规则消除反应为主、Zaitsev规则消除反应为辅的脱氟化氢反应,在分子链中7个位置出现了双键;两种氟橡胶中遵循Hofmann规则进行消除反应所产生的双键会被氧化为羟基;相同条件下,反应后246型氟橡胶的双键和羟基含量均高于26型氟橡胶.【总页数】7页(P1730-1736)【作者】李东翰;廖明义【作者单位】大连海事大学交通运输工程学院,大连116026;大连海事大学交通运输工程学院,大连116026【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93【相关文献】1.碱性环境中复合改性矿渣纤维的结构变化 [J], 李晓光;刘云霄;马昕2.硫化体系对氟橡胶26在硫化氢环境中耐老化性能的影响 [J], 卢少杰;丛川波;崔立山;周琼;张文学3.反应机理在氯化氢合成炉结构设计中的过程控制与应用 [J], 孟海波;宁永林;李喜生;田宇4.四丙氟橡胶在硫化氢与二氧化碳混合气相环境中的耐老化性能 [J], 丛川波;李文博;欧阳江林;周琼5.高炉矿渣的组成和结构对其在碱性环境中早期水化特性的影响 [J], 王亚丽;姚羽涵;崔素萍;王卉;王为因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
氟橡胶СКФ-26磁性复合材料组分及性能的最佳化王岚【摘要】介绍氟橡胶СКФ-26磁性复合材料的组分及磁性填料的改性情况.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2013(040)011【总页数】4页(P14-17)【关键词】氟橡胶;磁性性能;填料【作者】王岚【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93具有磁性性能的弹性体复合材料(磁性弹性体,МЭ)在现代工业中获得了十分广泛的应用。
在汽车最新改型方面采用这种材料,乃是一种创新,在使用量和使用范围方面意义非凡。
早先曾提出过,在配置了磁性编码器的汽车的盒式油封结构中,必须使用磁性弹性体。
这种油封除了具有旋转轴密封圈这一传统功能以外,还是指示、调节、操纵装置的传感器。
磁性编码器可以测定发动机运转速度,曲轴、凸轮的状态及加速度。
弹性体复合材料的磁性性能,对于在被称之谓ХОЛЛА传感器上能读取信息是必不可少的。
在这些复合油封当中,采用耐热耐油的氟橡胶СКФ-26作为聚合物磁性弹性体。
为保证有效的磁性,我们得找出,并且采用以稀土金属化合物和铁化物为基础的专门的磁性填料。
此项研究目的在于优化磁性-弹性体复合材料的组分,且在制备混炼胶的阶段,在成型和硫化油封的阶段改善其工艺性能。
优化磁性—弹性体复合材料的组分,在于确定磁性填料最小的数量,这一数量即能保证剩余的磁化强度不低于0.25ТЛ(特斯拉),甚至要保证来自传感器ХОЛЛА的其他工作性能(见表1)。
表1 直线传感器Холла的工作性能性能指标额定电压/мВ(毫伏) 70额定控制电流/ мА (毫安) 3在磁感应情况下Холла的应力Тл(特斯拉) 0.25灵敏度мВ/Тл (毫伏/特斯拉) 280磁性填料含量最低化的目的,必须是不让基础胶料420的黏度大幅度提高到所期望的水平,该胶料的基础原材料是氟橡胶СКФ-26,而胶料黏度乃是制造油封所需要的。
过度提高胶料的黏度,会破坏橡胶的工艺性能和使用性能。