氟橡胶知识
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氟橡胶的分类及简介氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。
氟橡胶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,在所有合成橡胶中其综合性能佳,俗称“橡胶王”。
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、橡胶板等,也可用作电线外皮,防腐衬里等。
在航空、汽车、石油化工等领域得到了广泛的应用。
在军事工业上,氟橡胶主要用于航天、航空及运载火箭、卫星、战斗机、新型坦克的密封件,油管和电气线路护套等方面,是国防工业中无法替代的关键材料。
氟橡胶的分类:氟橡胶于20世纪40年代问世,由于其优良的特性和实用性受到各国广泛重视,因而发展很快,品种繁多。
其分类方法也不尽相同,按其化学组成可分为含氟二烯类橡胶;含氟聚丙烯酸酯氟橡胶;含氟聚酯类橡胶;含氟烯烃共聚物;氟硅橡胶;亚硝基类氟橡胶等。
尽管氟橡胶产量和用量很大,然而目前生产的主要有两种类型:即23型和26型氟橡胶。
26型氟橡胶是目前通用的氟橡胶品种,其耗量约占整个氟橡胶耗量的 9成以上。
为适应各种用途,其生产牌号繁多,但就其基础品种来说,主要有下列两种。
1、氟橡胶—26系偏氟乙烯与六氟丙烯的乳液共聚物。
共聚时,偏氟乙烯与六氟丙烯的物质的量比分别为4:1。
2、氟橡胶-246系偏氟乙烯、六氟丙烯与四氟乙烯的三元共聚物。
其他品种大都由上述两种演变而来,有的改进了工艺性能,有的提高了耐热性能,有的降低了压缩变形等。
23型氟橡胶是由偏氟乙烯与三氟氯乙烯在常温及3.3MPa左右的压力下,用悬浮法制得的一种橡胶状共聚物。
它是很早就开始工业规模生产的氟橡胶品种,但由于其加工困难,致使发展受到了限制,目前除在耐强酸的场合(特别是发烟硝酸)有所应用外,其他多被26型氟橡胶所取代。
23型氟橡胶中三氟气乙烯的含量对其性能影响很大。
试验证明,当共聚物中三氟氯乙烯的含量小于20%(摩尔分数)时,对油类、燃料和化学药品的抗耐性较差;当大于69%(摩尔分数)时,则共聚体变硬,屈挠性能和弹性较差。
氟橡胶含有氟原子的合成橡胶,氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。
主要性能稳定性;耐高温;耐老化;真空性;物理机械性能好;绝缘性好;透气性好,低温性差,耐辐射类型氟橡胶23,国内俗称1号胶,为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。
氟橡胶26,国内俗称2号胶,杜邦牌号VITON A,为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,综合性能优于1号胶。
氟橡胶246,国内俗称3号胶,杜邦牌号VITON B,为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。
氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,旭硝子牌号AFLAS,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。
偏氟醚橡胶,杜邦牌号VITON GLT,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。
全氟醚橡胶,杜邦牌号KALREZ,低温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。
氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能氟橡胶生产供应商不止杜邦一家,在中国市场上,进口氟橡胶供应商还有美国3M,日本的大金和欧洲的Solvay。
我们自己国产的有3F、晨光、东岳等等。
氟橡胶主要应用于汽车和机动车行业,由于它的耐高温、耐油和耐介质性能优异,主要是做油封和O型圈。
应用领域一、化学流程和石油炼化:该密封产品用于机械密封、泵、反应器、搅拌器、压缩机外壳、阀、各类仪表和其它设备上。
通常用作阀座、阀杆的填料,隔膜和垫片。
二、分析和流程上的仪器:隔板、隔膜、柱形配件、箍、垫片等。
三、半导体制造四、食品和制药五、航空和航天领域氟橡胶的配合技术一个氟橡胶的配方,一般是由生胶、吸酸剂、硫化剂、促进剂、补强填充剂、加工助剂等组成(4)补强填充剂氟橡胶是一种自补强性能的橡胶。
由于性能要求和用途的不同,需要通过补强、填充体系进行调节,使其功能和成本适应用户的需要。
一般用量在10-30份之间。
氟橡胶的分类摘要:一、氟橡胶的概述二、氟橡胶的分类1.按照分子结构分类2.按照硫化方式分类3.按照化学稳定性分类三、氟橡胶的应用领域四、氟橡胶的发展趋势和前景正文:氟橡胶是一种具有优异的耐高温、耐油、耐腐蚀和耐氧化性能的特种合成橡胶。
它主要是由氟、碳、硅等元素组成,具有良好的化学稳定性和热稳定性。
氟橡胶被广泛应用于航空航天、石油化工、汽车、电子等高温、高压、高腐蚀的恶劣环境中。
根据分子结构,氟橡胶可分为以下几种类型:1.聚四氟乙烯类氟橡胶(PTFE):具有优异的化学稳定性和热稳定性,但耐磨性能较差。
2.聚偏氟乙烯类氟橡胶(PVDF):耐磨性能较好,但耐高温性能略逊于PTFE。
3.偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物类氟橡胶(THV):综合性能介于PTFE 和PVDF 之间,具有良好的耐热、耐油、耐腐蚀性能。
根据硫化方式,氟橡胶可分为以下几种类型:1.过氧化物硫化氟橡胶:具有较好的耐热、耐油、耐腐蚀性能,但耐氧化性能较差。
2.硫醇硫化氟橡胶:耐氧化性能较好,但耐热、耐油性能略逊于过氧化物硫化氟橡胶。
3.辐射硫化氟橡胶:具有较好的耐热、耐油、耐腐蚀和耐氧化性能,但成本较高。
根据化学稳定性,氟橡胶可分为以下几种类型:1.全氟橡胶:具有最高的化学稳定性,适用于强氧化性介质。
2.氢化氟橡胶:化学稳定性较好,但耐热性能略逊于全氟橡胶。
3.氟硅橡胶:具有良好的耐油、耐热、耐腐蚀性能,但化学稳定性略逊于全氟橡胶。
随着科技的进步和工业的发展,氟橡胶在各个领域的应用越来越广泛。
未来,我国氟橡胶产业将继续优化产品结构,提高产品质量和性能,满足不同应用领域的需求。
氟橡胶材料标准一、物理性能1.颜色:氟橡胶材料通常为棕色或黑色。
2.硬度:氟橡胶材料的硬度范围为70ShoreA至85ShoreA。
3.厚度:氟橡胶材料的厚度通常在0.5至10毫米之间。
4.弹性:氟橡胶材料具有良好的弹性,能够适应较大的形变。
5.耐高温性能:氟橡胶材料在高温下具有良好的稳定性,能够在较高温度下使用。
6.耐化学腐蚀性能:氟橡胶材料具有良好的化学稳定性,能够耐受大多数化学品的侵蚀。
二、化学性能1.成分:氟橡胶材料主要由氟橡胶树脂和其他添加剂组成。
2.耐油性能:氟橡胶材料具有良好的耐油性能,能够抵抗各种油类的侵蚀。
3.耐氧化性能:氟橡胶材料在氧化剂作用下具有良好的稳定性。
4.耐辐射性能:氟橡胶材料在辐射作用下具有良好的稳定性。
5.热稳定性:氟橡胶材料在高温下具有良好的热稳定性。
6.电性能:氟橡胶材料具有良好的电绝缘性能。
三、加工工艺1.混炼:氟橡胶材料需要经过混炼加工,以获得均匀的物理和化学性能。
2.压延:氟橡胶材料可以通过压延工艺制成薄膜或其他形状。
3.注塑:氟橡胶材料可以通过注塑工艺制成各种形状和尺寸的制品。
4.成型:氟橡胶材料可以通过各种成型工艺制成各种形状和尺寸的制品。
5.硫化:氟橡胶材料需要经过硫化工艺,以获得稳定的物理和化学性能。
四、外观质量1.表面光滑度:氟橡胶材料表面应光滑、平整,无气泡、裂纹等缺陷。
2.杂质:氟橡胶材料中不应有杂质,应保持纯净。
五、尺寸精度1.尺寸稳定性:氟橡胶材料的尺寸应稳定,不应因环境温度和湿度等因素的变化而发生显著变化。
2.精度要求:氟橡胶材料的精度要求取决于具体应用和设计要求。
一般来说,精度要求越高,制造成本也越高。
六、性能测试方法1.硬度测试:通过硬度计测量氟橡胶材料的硬度。
2.拉伸强度测试:通过拉伸试验机测量氟橡胶材料的拉伸强度。
3.撕裂强度测试:通过撕裂试验机测量氟橡胶材料的撕裂强度。
4.压缩永久变形测试:通过压缩试验机测量氟橡胶材料的压缩永久变形。
26类氟橡胶介绍26类氟橡胶介绍1 定义日常生活中常见使用的有天然橡胶和合成橡胶。
天然胶产自橡胶树的皮层乳管,经割胶、收集、干燥处理加工硫化后成为制品;合成胶多为石油裂解得到的烯烃,经化学合成而制得。
如异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶等等,经以一定的硫化配方进行混炼、定型硫化而制得橡胶制品。
氟橡胶(fluororubber)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。
氟原子的引入,赋予氟橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性,使其在航空航天、科学技术、汽车、化工、轻工、冶金、机械、石油开采、造船、环境保护等部门有着无可替代的应用。
目前产量最高、应用领域最广的是偏氟乙烯、六氟丙烯的二元共聚弹性体或再加入四氟乙烯的三元共聚弹性体,统称26类氟橡胶。
2 诞生第二次世界大战后,各国为制造高速飞行的喷气式飞机,相应开发了气体涡轮发动机制造技术,这就要求与发动机相配套的橡胶配件要在更高温度下耐润滑油和燃料油的侵蚀,而原先使用的氯丁橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶因经受不了200~300℃的高温,急需研制耐此高温同时耐润滑油、燃料油的弹性体。
当时美国根据20世纪40年代成功开发含氟聚合物聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯的经验,发现聚合物碳原子上的氢原子被氟原子取代后,聚合物获得了突出的化学惰性、抗氧化性和热稳定性,决定据此进行含氟弹性体的探索。
先由美国空军试验室和3M公司联合研制了含氟聚丙烯酸脂1F4和2F4,但物理机械性能较差,此后美国陆军军需研究和发展部M.W.Kellogg(后并入3M公司)以及Wright 空军发展中心材料实验室等共同开发了Kel-F弹性体(VDF和CTFE共聚物,中国开发的此胶种代号为1号胶,也称F23氟橡胶),其物理机械性能、耐热性(220℃)、耐燃料油、润滑油及硝酸等的侵蚀性很好,只是耐极性溶剂和双脂类合成油较差。
1956年,美国杜邦公司率先以偏氟乙烯、六氟丙烯为原料商业化生产“维通”牌号的A氟橡胶(VitonA)。
氟橡胶手册pdf
氟橡胶是一种优良的高性能橡胶材料,以其出色的耐化学品、耐热性能和优异的物理力学性能而在各个领域中广泛应用。
本手册将详细介绍氟橡胶的特性、应用、加工和保养等方面的知识。
以下是手册的内容概述:
第一章:氟橡胶介绍
1.1 氟橡胶的基本概念
1.2 氟橡胶的化学结构和特性
1.3 氟橡胶的分类及常见品牌介绍
第二章:氟橡胶的特性
2.1 耐热性能
2.2 耐化学品性能
2.3 优异的尺寸稳定性
2.4 低温弹性
2.5 电绝缘性能
2.6 其他特性
第三章:氟橡胶的应用领域
3.1 汽车工业
3.2 航空航天工业
3.3 石油化工工业
3.4 医疗器械工业
3.5 其他领域的应用案例
第四章:氟橡胶的加工
4.1 原料选择与橡胶配方设计
4.2 橡胶制品的成型技术
4.3 检测与质量控制
第五章:氟橡胶制品的保养与维修5.1 氟橡胶制品的保养
5.2 氟橡胶制品的维修与更换
第六章:常见问题与解答
6.1 如何选择合适的氟橡胶材料?
6.2 如何处理氟橡胶制品的老化现象?
6.3 如何判断氟橡胶制品的质量?
6.4 其他常见问题
附录:氟橡胶相关标准和规范
本手册通过图文并茂的方式,结合实际应用案例,全面而准确地介绍了氟橡胶的相关知识。
无论是对于从事相关行业的专业人士,还是对于对氟橡胶感兴趣的读者,本手册都将是一份有价值的参考资料。
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希望本手册对您的工作和学习有所帮助!。
氟橡胶的应用和分析氟橡胶是一种具有优异耐热性、耐腐蚀性和耐化学药品性的合成橡胶,具有广泛的应用领域。
本文将介绍氟橡胶的应用以及分析方法。
一、氟橡胶的应用1.航空航天领域:氟橡胶具有耐高温、耐油性和耐腐蚀性等特点,因此广泛应用于航空航天领域,用于制造飞机燃油系统、液压系统、密封件和传动带等。
2.化工领域:由于氟橡胶对许多化学药品具有良好的耐蚀性和耐化学性,因此用于制造化工设备、管道、储罐和密封件等,确保化工工艺的安全运行。
3.医药领域:医疗设备和医药包装通常要求具有优异的化学稳定性和良好的耐腐蚀性,氟橡胶很适合用于制造医疗硅胶管、注射器和输液袋等产品。
4.电子领域:氟橡胶可用于制造电缆、绝缘罩和密封件等电子产品,具有优秀的耐高温性能和电绝缘性能。
5.建筑领域:氟橡胶作为建筑密封材料,能够有效防止水、空气和气味的渗透,同时具有优异的耐候性和耐腐蚀性。
6.汽车工业:氟橡胶用于汽车制造中的密封件、O型圈、传动带和燃油系统等,能够提供可靠的密封性能和耐久性。
二、氟橡胶的分析方法1.重量法:将氟橡胶样品称重,然后将样品放入加热至高温的电炉中,通过烧烤样品观察其质量变化,进而计算得到氟橡胶的含氟量。
2.红外光谱法:利用红外光谱仪对氟橡胶进行快速分析,通过监测样品吸收红外光的特征峰,可以判断出氟橡胶的各种基团和结构。
3.热重分析法:通过热重分析仪对氟橡胶进行热降解研究,通过观察样品在升温过程中的质量变化,可以分析其热稳定性和分解特性。
4.拉伸实验:利用拉伸试验机对氟橡胶样品进行拉伸实验,通过测量样品在施加力矩下的变形程度、强度和弹性模量等参数,可以评估氟橡胶的力学性能。
5.密度测试:通过密度计测量氟橡胶的密度,可以了解其质量和体积的关系,为材料性能评估提供数据支持。
综上所述,氟橡胶在航空航天、化工、医药、电子、建筑和汽车工业等领域有广泛的应用。
为了准确评估氟橡胶的性能,采用重量法、红外光谱法、热重分析法、拉伸实验和密度测试等方法对氟橡胶进行分析是必要的。
氟橡胶的种类及使用温度氟橡胶,也称为FKM(Fluoroelastomer),是一种耐高温和化学腐蚀的弹性材料。
根据其氟含量的不同,氟橡胶可以分为不同的种类,其中最常见的有以下几种:1.Viton®(维通):Viton®是一种由DuPont公司开发的氟橡胶品牌,具有出色的耐高温性能和化学稳定性。
它通常用于高温和化学腐蚀环境下的密封和耐用性要求较高的应用。
2.Dai-El(大恩尔):Dai-El是一种由Daikin公司生产的氟橡胶品牌。
它也具有出色的耐高温和化学腐蚀性能,广泛应用于工业和汽车等领域。
3.Aflas(奥夫拉斯):Aflas是一种由Asahi Glass公司开发的高性能氟橡胶,具有优异的耐腐蚀性、耐高温性和耐气候性。
它广泛用于石油、化工、航空和汽车等领域。
关于使用温度,不同类型的氟橡胶具有不同的高温耐受范围。
一般而言,氟橡胶的耐温范围为-25°C至+300°C,但具体的耐温能力取决于橡胶材料的具体配方和产品构成。
以下是常见氟橡胶的一般使用温度范围:1.Viton®:Viton®通常可耐受高达200°C的温度,特别适用于高温环境下的密封件和橡胶制品。
2.Dai-El:Dai-El氟橡胶通常能耐受250°C左右的温度,适用于高温应用。
3.Aflas:Aflas具有出色的耐高温性能,可耐受高达250°C至300°C或以上的温度。
需要注意的是,耐温范围可以因具体的应用要求、材料配方和产品设计等因素而有所变化。
因此,在选择和使用氟橡胶时,应参考相关制造商提供的技术规格和建议,并根据具体应用环境进行评估和验证。
氟橡胶百科名片氟橡胶环氟橡胶(fluororubber)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。
最早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体,但性能并不比氯丁橡胶、丁橡胶突出,而且价格昂贵,没有实际工业价值。
50年代后期,美国Thiokol公司开发了一种低温性好,耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶,氟橡胶开始进入实际工业应用。
此后,随着技术进步,各种新型氟橡胶不断开发出来。
目录简介类型主要性能重点应用全氟橡胶的特点应用领域简介类型主要性能重点应用全氟橡胶的特点应用领域简介是含有氟原子的合成橡胶,氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料。
近年,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。
中国从1958年开始也开发了多种氟橡胶,主要为聚烯烃类氟橡胶,如23型、2 6型、246型以及亚硝基类氟橡胶;随后又发展了较新品种的四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶。
这些氟橡胶品种都首先以航空、航天等国防军工配套需要出发,逐步推广应用到民用工业部门。
类型氟橡胶23,国内俗称1号胶,为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。
氟橡胶26,国内俗称2号胶,杜邦牌号VITON A,为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,综合性能优于1号胶。
氟橡胶246,国内俗称3号胶,杜邦牌号VITON B,为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。
氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,旭硝子牌号AFLAS,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。
偏氟醚橡胶,杜邦牌号VITON GLT,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。
全氟醚橡胶,杜邦牌号KALREZ,低温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。
氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能。
耐氟橡胶材料标准一、氟橡胶材料的特性氟橡胶材料是一种高性能橡胶,具有优异的耐油、耐溶剂、抗老化、抗氧化、耐高温、耐辐照等特性。
因此,氟橡胶材料广泛应用于航空、航天、汽车、化工、石油等领域。
与其他橡胶材料相比,氟橡胶材料的最大优点是在高温和耐化学性能方面具有独特的特性。
二、氟橡胶材料的相关标准为了确保氟橡胶材料符合特定的技术要求,并促进国际贸易的发展和合作,已经制定了许多有关氟橡胶材料的标准。
以下是一些常用的标准:1. ASTM D1418该标准规定了橡胶材料代码(缩写),包括所有橡胶材料,其中就包括了氟橡胶材料。
针对氟橡胶材料,该标准制定了FPM的缩写。
2. SAE J200该标准是美国汽车工程师协会(SAE)颁布的汽车橡胶材料的标准,其中包括了氟橡胶材料。
该标准规范了橡胶材料的分类、物理性能和化学性能等。
3. ISO 1629该标准是国际标准化组织(ISO)制定的橡胶材料命名系统,其中包括了氟橡胶材料。
针对氟橡胶材料,该标准制定了FPM的缩写。
以上三个标准是氟橡胶材料的三个主要标准,其他还包括了ASTM D2000、MIL-R-83248C等。
三、氟橡胶材料的应用领域氟橡胶材料的应用范围广泛,但是主要集中在以下几个领域:1. 航空和航天飞机和航天器中需要使用高温、大气压力和化学腐蚀等极端环境下的密封和抗振动材料,此时氟橡胶材料就成为了不可或缺的材料。
2. 汽车在发动机、传动系统、制动系统等部分需要使用高温和耐油、耐溶剂等高要求性能的密封材料,氟橡胶材料就能应用于这些领域。
3. 化工和石油氟橡胶材料对一些化学介质的稳定性非常高,因此被广泛应用于化工和石油等领域。
氟橡胶的性能及应用概述氟橡胶是一种以氟炭为主要成分的合成橡胶,由于其在高温、耐油、耐溶剂和耐大多数化学品的特性,被广泛应用于许多不同的领域。
以下是对氟橡胶的性能及应用的概述。
首先,氟橡胶具有优异的耐热性能。
它可以在高温下保持良好的弹性和物理性能,通常可以在-40°C至250°C的范围内使用。
这使得氟橡胶成为许多高温工况的首选材料,例如汽车发动机密封件、高温管道密封、燃气和石油行业、飞机发动机等。
其次,氟橡胶具有出色的耐油性。
它可以在各种润滑油和燃料中保持稳定的性能,不易发生膨胀、软化和腐蚀。
因此,氟橡胶经常被用作汽车发动机的密封件、石油和天然气工业的管道密封、润滑系统的O型圈等。
此外,氟橡胶还具有很好的耐溶剂性能。
它可以在酸碱溶液、有机溶剂以及许多化学品中保持其性能稳定。
这使得氟橡胶在化学工业、制药工业和食品工业等领域有广泛的应用,如化学反应器的密封件、管道的防腐层等。
除了耐高温、耐油和耐溶剂的特性外,氟橡胶还具有良好的气密性、耐老化性和电绝缘性能。
这使得它在气密密封和电气绝缘领域中有重要的应用,如真空设备的密封件、高压电线的绝缘层等。
总之,氟橡胶的优异性能使其在许多工业领域得到广泛的应用。
根据其具体的用途和要求,可以选择不同类型的氟橡胶,如FKM、FPM和FFKM等不同的牌号。
在选择氟橡胶时,还需要考虑其机械性能、耐化学品性能、耐久性、可加工性等因素。
需要注意的是,尽管氟橡胶具有出色的性能,但也有一些缺点,例如高成本、较高的剪切模量和较低的弹性恢复率等。
此外,在一些极端条件下,如极低温或极高温、强氧化剂等,氟橡胶的性能可能会受到限制。
因此,在具体应用中,需要根据具体情况进行选择和评估。
总的来说,氟橡胶由于其卓越的耐热性、耐油性、耐溶剂性和耐化学品性能,在许多工业领域中发挥着重要的作用,为各种高温、高压、强腐蚀和化学环境提供了可靠的密封和绝缘解决方案。
随着科学技术的不断发展和进步,相信氟橡胶在未来将会有更广泛的应用和更大的发展空间。
汽车用氟橡胶介绍首先,汽车用氟橡胶具有优异的耐高温性能。
高温环境是汽车引擎和排气系统中的常见情况,对橡胶密封件的耐温要求较高。
氟橡胶能够在高温下保持其弹性和密封性能,不会变硬或变脆。
这使得氟橡胶在汽车发动机盖、排气管、涡轮增压器和其他高温部件的密封应用中得到广泛使用。
其次,汽车用氟橡胶具有优异的耐油性能。
汽车发动机和传动系统中常常会涉及油品的使用,如汽油、柴油和润滑油等。
这些油品对一般橡胶材料都有一定的腐蚀性,但氟橡胶能够承受这些油品的侵蚀,不会发生膨胀、变形和软化等问题。
因此,汽车用氟橡胶广泛应用于汽车发动机系统中的密封件、挂钩垫片和燃料系统件等。
此外,汽车用氟橡胶还具有优异的耐化学药品性能。
在汽车制造和使用过程中,常常会接触到含有酸、碱、盐等化学药品的环境。
氟橡胶能够抵抗这些化学药品的侵蚀,保持其原有的性能和弹性。
因此,汽车用氟橡胶被广泛应用于汽车的制动系统、传动系统和制冷系统等关键部件的密封件和垫片等。
此外,汽车用氟橡胶还具有较低的渗透性和优异的耐候性能。
渗透性是指材料对气体和液体的通过性能,氟橡胶具有较低的渗透性,可以用于要求高气密性的汽车部件制造。
耐候性是指材料在室外暴露条件下长期使用所能保持的性能稳定性,氟橡胶具有良好的耐候性,不易老化和变色,并且可以在广泛的温度范围内保持其性能。
综上所述,汽车用氟橡胶具有耐高温、耐油、耐化学药品等优异性能。
在汽车制造和维修领域得到广泛应用,例如发动机密封件、排气管密封件、燃油系统密封件、制动系统密封件等。
随着汽车工业的发展,对橡胶材料性能的要求不断提高,氟橡胶势必会继续得到广泛应用和发展。
氟橡胶知识氟橡胶氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料。
近年,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。
氟橡胶(fluororubber)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。
最早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体,但性能并不比氯丁橡胶、丁橡胶突出,而且价格昂贵,没有实际工业价值。
50年代后期,美国Thiokol公司开发了一种低温性好,耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶,氟橡胶开始进入实际工业应用。
此后,随着技术进步,各种新型氟橡胶不断开发出来。
中国从1958年开始也开发了多种氟橡胶,主要为聚烯烃类氟橡胶,如23型、26型、246型以及亚硝基类氟橡胶;随后又发展了较新品种的四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶。
这些氟橡胶品种都首先以航空、航天等国防军工配套需要出发,逐步推广应用到民用工业部门。
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型氟胶的介质性能与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0.01%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型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间,扯断伸长率在150~350%之间,抗撕裂强度在3~4KN/m之间。
23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间,伸长率在200%~600%,抗撕裂强度在2~7MPa之间。
一般地,氟橡胶在高温下的压缩永久变形大,但是如果以相同条件比较,如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看,丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大,26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶在150℃×24小时的压缩变形。
电性能较好23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料。
26型橡胶可在低频低压下使用。
透气性小氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小。
据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当,比氯丁胶、天然橡胶要好。
低温性能不好氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃。
实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。
胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地变坏。
耐辐射性能较差氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种,26型橡胶辐射作用后表现为交联效应,23型氟橡胶则表现为裂解效应。
246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化,在1×107仑条件下硬度增加1~3度,强度下降20%以下,伸长率下降30%~50%,所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑,极限为5×107仑。
重点应用由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪仪、机械等工业领域。
典型应用氟橡胶密封件,用于发动机的密封时,可在200℃~250℃下长期工作,在300并下短期工作,其工作寿命可与发动机返修寿命相同,达1000~5000飞行小时(时间5~10年);用于化学工业时,可密封无机酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸,并℃下30%的硝酸),有机溶剂(如氯代烃、苯、高芳烃汽油)及其它有机物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等);用于深井采油时,可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件;用于过热蒸汽密封件时,可在160~170℃的蒸汽介质中长期工作。
在单晶硅的生产中,常用氟橡胶密封件以密封高温(300℃)下的特殊介质—三氯氢硅、四氯化硅、砷化镓、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的盐酸等。
在高真空应用方面,当飞行高度在200~300Km时,气压为133×10-6 Pa (10-6mmHg),氯丁橡胶,丁橡胶、丁基橡胶均可应用;当飞行高度超过643Km 时,气压将下降为133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在这种高真空中只有氟橡胶能够应用。
一般在高真空或超高真空装置系统使用前,需经过高温烘烤处理,26型、246型氟橡胶能承受200℃~250℃高温老化,因此成为高真空设备及宇宙飞行器中最主要的橡胶材料。
用氟橡胶制造的胶管适用于耐高温、耐油及耐特种介质场合,如用作飞机燃料油、液压油、合成双酯类油、高温热空气、热无机及其它特种介质(如氯化烃及其它氯化物)的输送、导引等。
用氟橡胶制成的电线电缆屈挠性好,且有良好的绝缘性。
氟橡胶制作的玻璃纤维胶布,能耐300℃的高温和耐化学腐蚀。
芳纶布涂氟胶后,可以制作石油化工厂耐高温、耐酸碱类储罐间的连接伸缩管(两端可有金属法兰连接),可承受高压力、高温度和介质腐蚀,并对两罐的变形伸缩起缓冲减震连接作用。
尼龙布涂氟胶后制成的胶布密封袋,作为炼油厂的内浮顶贮罐用软密封件,起到密封、减少油液面的挥发损失等作用。
23型、四丙型氟橡胶主要用作耐酸、耐特殊化学品的腐蚀性密封场合。
羟基亚硝基氟橡胶主要用作防护制品和密封制品,以溶液形式作为不燃性涂料,应用于防火电子元件及纯氧中工作的部件。
其溶液和液体橡胶可用喷涂、浇注等方法制造许多制品,如宇宙服、手套、管带、球等。
也可用作玻璃、金属”濑性体、织物的胶粘剂,制造海绵及接触火箭推进剂(N2O4)的垫圈、“O”型圈、胶囊、阀尹畴各类密封件等。
G型系列氟橡胶制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟橡胶无法达到的耐高温蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烃汽油的性能;GLT型氟橡胶、氯化磷橡胶、全氟醚橡胶等更具有宽广的使用温度范围,低温柔软性、弹性密封性等。
全氟醚橡胶还具有突出的耐介质腐蚀性,在军工尖端技术中得到广泛应用。
用氟橡胶制成的密封剂—腻子,耐燃料油性能突出,可在200℃左右的油中使用,被用作飞机整体油箱的密封材料。
用氟橡胶制得的闭孔海绵,具有耐酸、耐油、宽广使用温度范围和良好的绝缘性,可用作火箭燃料、溶剂、液压油、润滑油及油膏的密封和火箭、导弹的减震材料,耐温达204℃,浸渍氟胶乳液的石棉纤维布,可制成石棉胶板,用于耐高温、耐燃烧和耐化学腐蚀性的场合。
汽车工业近年来,随着汽车工业飞速发展,汽车发动机室的温度增高,改性燃料和强腐蚀性发动机燃油的使用日益普遍,氟橡胶比以往更为广泛地用于汽车的密封材料。
为了提高汽车发动机的功率,节约燃料,保证汽车行驶的安全性,新的燃料喷射系统出现。
在此系统中,汽车从油箱流入发动机,然后又返回油箱循环流动,汽油与氧混合会产生氢过氧化物。
含有引氢过氧化物的汽油称为“酸性汽油”,它能使多种烃类橡胶软化或硬化。
而氟橡胶不会因接触酸性汽油而产生劣化变质。
世界各国每年都制订新的环境保护法规。
汽车的总烃排出量受到日益严格的限制,汽车工业越来越难满足这方面的要求。
在美国,汽车必须经SHED(密封箱蒸发量测定)试验合格。
氟橡胶对烃类的渗透有极优良的阻隔性(表1),在燃油胶管结构中覆以氟橡胶层,即可减少烃的渗透量。
汽车燃料系统的制品,必须在-40℃~150℃的温度范围功能正常。
但是氟橡胶随含氟量的增加耐低温性能劣化(玻璃化温度上升),为了制造在-40℃下性能正常的制品,需要对耐寒性差的氟橡胶产品进行改进。
如今,全氟醚橡胶已经开发上市,有效地改善了氟橡胶的低温性能,但目前因价格问题还难以大量推广。
汽车行业都密切关注燃料的甲醇化,都急切地开展可能适应任何燃料的FFV (Flexible Fuel Vehicle)的研究,橡胶零件的FFV化尤为迫切。
甲醇与汽油混合时,氟橡胶的体积溶胀约为10%左右。
但单就甲醇而言,由于氟含量不同,氟橡胶的体积溶胀差别就很大。
氟含量高时几乎不发生溶胀,但随着氟含量的降低,在低温区域下的溶胀就变大,尤其在氟含量为66%的情况下体积溶胀将显着增大。
这可认为是由于低温下氢键产生的甲醇结合体与氟含量为66%的聚合物的SP值接近所致。
从某种意义上讲,氟橡胶也是随时代的进步与发展而成长的产物。
尽管这些材料价格较高,但以其优良的耐磨性、耐油性及其可靠性等,具有较高的实用价值,因此,其用量在逐渐上升也不足为奇。
氟化物的开发还有很大的潜力和可能性,期待今后能开发出使用价值更高的氟聚合物。