氟硅橡胶的性能及应用领域
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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。
瓦克固体氟硅胶规格型号1.引言1.1 概述瓦克固体氟硅胶是一种具有优异性能和广泛应用的高性能材料。
它采用了特殊的氟硅聚合物作为基材,具有耐高温、耐腐蚀、电绝缘等优点。
这种胶材具有卓越的物理和化学性能,使得它在多个领域得到了广泛应用。
瓦克固体氟硅胶的主要特性包括:高温稳定性,它能够在极端的高温环境下保持其性能稳定;优异的耐腐蚀性,它能够抵御多种特殊化学物质的侵蚀;良好的电绝缘性,它可以有效地隔离电流和阻隔电磁波传导;优秀的柔软性和弹性,使得它能够适应各种形状和尺寸的物体结合和密封。
在工业领域,瓦克固体氟硅胶被广泛应用于电子元器件、化工设备、机械密封等关键部位的密封和绝缘。
它可以有效地防止液体、气体和灰尘的渗透,提高设备的可靠性和使用寿命。
在医疗领域,瓦克固体氟硅胶被应用于人工器官、医疗器械和药品包装等方面。
它具有良好的生物相容性和抗菌性能,能够有效地防止病原菌的滋生和传播,确保医疗设备和药品的安全性和可靠性。
总之,瓦克固体氟硅胶是一种多功能、高性能的材料,具有广泛的应用前景。
它在各个领域中发挥着重要的作用,为相关行业的发展和进步提供了有力支撑。
随着科学技术的不断进步和应用需求的不断增加,瓦克固体氟硅胶将会迎来更加广阔的发展空间。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下所示:本文共分为三个部分,即引言、正文和结论。
在引言部分,首先会对瓦克固体氟硅胶进行概述,介绍其基本特性和应用领域,然后说明文章的结构和目的。
接下来是正文部分,主要分为两个小节。
首先,会详细介绍瓦克固体氟硅胶的基本特性,包括其化学性质、物理性质、热稳定性等方面的特点。
然后,会着重探讨瓦克固体氟硅胶在各个应用领域中的具体应用情况,例如医疗领域的应用、电子工业的应用等,以及这些应用中取得的效果和优势。
最后是结论部分,首先会对瓦克固体氟硅胶的优势和局限性进行总结,指出其在特定情况下可能存在的限制和改进空间。
然后,会展望瓦克固体氟硅胶未来的发展前景,探讨其可能的创新方向和应用拓展。
常用密封圈的材料常用密封圈的材料包括橡胶密封圈、聚四氟乙烯(PTFE)密封圈、聚乙烯密封圈、氟橡胶密封圈、氟硅橡胶密封圈、丁基橡胶密封圈、硅橡胶密封圈、天然橡胶密封圈、氯丁橡胶密封圈等。
下面将对这些常用密封圈的材料进行详细介绍。
橡胶密封圈是一种常用的密封材料,具有良好的密封性能。
常用的橡胶密封圈材料有丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)等。
橡胶密封圈具有耐油、耐磨损、耐高温等优点,广泛应用于各种机械设备和工程领域。
聚四氟乙烯(PTFE)密封圈是一种非常常用的密封材料,具有很好的耐温性能和耐腐蚀性能。
PTFE密封圈常用于耐酸碱、耐高温等特殊工况下的密封要求,如化工、医药等领域。
PTFE密封圈具有低摩擦系数、优良的耐腐蚀性能和电绝缘性能,是一种理想的密封材料。
聚乙烯密封圈是一种常用的密封材料,具有优良的弹性和耐酸碱性能。
聚乙烯密封圈主要用于低温环境下的密封要求,如制冷设备、食品加工等领域。
聚乙烯密封圈具有低温强度高、耐酸碱腐蚀、优良的电绝缘性能等特点。
氟橡胶密封圈是一种耐高温、耐腐蚀的密封材料,常用于高温和化学腐蚀的工况下。
氟橡胶密封圈具有优异的耐油性、耐温性和耐化学性能,适用于各种润滑油、燃料、溶剂以及酸碱等介质。
氟硅橡胶密封圈是一种具有耐高温、耐腐蚀性能的密封材料。
氟硅橡胶密封圈具有氟橡胶和硅橡胶的特点,既具有氟橡胶的耐化学性能,又具有硅橡胶的耐高温性能,适用于高温和强酸碱介质的密封要求。
丁基橡胶密封圈是一种常用的密封材料,具有良好的耐油性和耐热性。
丁基橡胶密封圈主要用于机械设备和汽车等领域,具有耐油、耐热、耐候性好等特点。
硅橡胶密封圈是一种耐高温、耐候性好的密封材料。
硅橡胶密封圈具有优异的耐热性能和耐候性,广泛应用于高温和气候变化剧烈的工况下的密封。
天然橡胶密封圈是一种常用的密封材料,具有较好的耐磨性和耐酸碱性。
天然橡胶密封圈主要由天然橡胶制成,具有良好的弹性和拉伸性能,适用于各种机械设备和工程领域。
Viton氟橡胶是在1957年为了满足航空工业对高性能密封要求的需要而发展起来的。
从那时起,氟橡胶就迅速地应用到汽车工业、化学工业等其他的工业领域。
经过40多年的应用,证明Viton氟橡胶在耐热、耐腐蚀方面具有优异的性能。
其硫化胶的一些主要特点如下:(1)Viton氟橡胶能够在高温下工作,此时提供的物理机械性能优于大多数其他弹性体。
温度的升高对于氟橡胶耐油、耐化学品性能的影响也相对小一些。
即使连续在204℃或者间歇在260℃烘箱内老化后氟橡胶还会保持一定的弹性。
高温下的使用条件通常为232℃×3000h、260℃×100h、288℃×240h、316℃×48h。
(2)在动态条件下使用氟橡胶一般温度可低至-18到-23℃,但是特定的胶料在静态下使用温度可低至-54℃。
已有实验证明Viton氟橡胶在接近绝对零度的条件下作为静密封制品来使用时,其性能还是令人满意的。
(3)在所有工业化的弹性体当中,氟橡胶耐液体和化学介质的性能比任何非氟弹性体都好,它具有优异的耐油、耐航空燃油、耐润滑剂、耐大多数矿物油的能力。
氟橡胶对于大多数的物质都具有很低的渗透性,在低抗氧化汽车燃油渗透方面也有出色的表现。
脂肪族和芳香族的烃类是一般弹性体的溶剂,但Viton橡胶对它们却有很好的耐久性。
(4)即使在高温条件下,Viton橡胶仍具有优越的压缩永久变形性能。
(5)优异的耐大气、光、氧化老化的性能,良好的耐霉菌、耐真菌性能,在低压低频下使用时具有良好的电性能,比非氟弹性体具有更好的固有的阻燃性能。
1 Viton氟弹性体的型号和种类Viton氟弹性体主要有三种型号,即A、B、F型。
VitonA型是偏氟乙烯(VF2)和六氟丙烯(HFP)共聚物;VitonB、F型是偏氟乙烯(VF2)、四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的共聚物。
A、B、F型氟弹性体结构设计上是不同的,不同的单体共聚比决定了最终聚合物氟含量的不同,进而导致它们对液体和化学介质的耐久性也各不相同。
高含氟量246 氟橡胶等高性能的替代品和替代技术开发和应用方案一、实施背景随着科技的快速发展和产业结构改革的深化,高性能氟橡胶在航空航天、汽车、石油化工等领域的应用越来越广泛。
然而,高含氟量246氟橡胶等高性能氟橡胶的生产和使用过程中存在环境污染严重、能源消耗大等问题,不符合可持续发展的要求。
因此,研究和开发高性能氟橡胶的替代品和替代技术,对于推动产业结构改革、促进环境保护和降低能源消耗具有重要意义。
二、工作原理高性能氟橡胶的替代品和替代技术主要包括以下几种:1. 无机纳米材料增强氟橡胶通过在氟橡胶中添加无机纳米材料,如纳米二氧化硅、纳米碳酸钙等,可以显著提高氟橡胶的力学性能和耐热性能。
这些无机纳米材料在氟橡胶中分散均匀,与橡胶分子之间产生强烈的相互作用,从而提高了氟橡胶的性能。
2. 氟硅橡胶氟硅橡胶是以硅橡胶为基础,引入氟原子而制得的一种高性能橡胶。
它具有优异的耐热性、耐寒性、耐氧化性和耐腐蚀性,同时具有良好的加工性能和机械性能。
氟硅橡胶可以替代部分高性能氟橡胶,在航空航天、汽车等领域得到广泛应用。
3. 环保型氟橡胶环保型氟橡胶是指在生产和使用过程中对环境友好、污染小的氟橡胶。
它可以通过改变氟橡胶的分子结构和生产工艺,减少有害物质的产生和排放,从而达到环保的目的。
环保型氟橡胶可以替代部分高含氟量246氟橡胶,在石油化工等领域得到广泛应用。
三、实施计划步骤1. 研究和开发无机纳米材料增强氟橡胶技术,建立中试生产线,进行产品性能测试和应用研究。
2. 研究和开发氟硅橡胶技术,建立中试生产线,进行产品性能测试和应用研究。
3. 研究和开发环保型氟橡胶技术,建立中试生产线,进行产品性能测试和应用研究。
4. 对三种替代技术进行经济和环境影响评估,确定最佳替代方案。
5. 建立规模化生产线,推广和应用最佳替代方案。
四、适用范围高性能氟橡胶的替代品和替代技术适用于航空航天、汽车、石油化工等领域。
具体适用范围如下:1. 航空航天领域:无机纳米材料增强氟橡胶和氟硅橡胶可以用于制作密封件、胶管等部件,环保型氟橡胶可以用于制作油箱密封件等部件。
氟橡胶的耐介质性能氟橡胶:橡胶分子中含有氟原子,氟原子与碳原子组成的C-F性能很高,同时氟原子有极大的吸附效应,使氟碳分子链中的C-C键性能增强,且随其氟化程度的提高而增强,氟原子可以把C-C主键较好的加以屏蔽从而保证了C-C键的化学隋性。
这种特殊的分子结构,使氟橡胶具有优异的耐热性、耐药品性、耐溶剂性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多种特异性能。
缺点是加工性差,价格昂贵耐寒性差,弹性透气性较低。
使用温度范围:-20℃~+200℃。
氟橡胶的主要类型有23型、26型、246型、四丙氟橡胶、氟硅橡胶、羟基亚硝基氟橡胶、氟化磷腈橡胶、全氟醚橡胶。
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,耐高温性能优异,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。
氟橡胶的主要性能:1)化学稳定性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、双酯油类、硅醚硅酸油类,耐无机酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸、90℃以下的30%的硝酸)、耐多数的有机溶剂(如氯代烃、苯、高芳烃汽油、丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等),但不耐低分子的酮、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%。
氟橡胶目录[]概述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。
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(N 2O4)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、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。
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3 M,日本的大金和欧洲的Solvay。
有关于氟橡胶的基本知识氟橡胶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。
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,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。
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。
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。
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1315。
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9095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1/21/3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1020MPa之间扯断伸长率在150350之间抗撕裂强度在34KN/m之间。
23型氟橡胶强力在15.025MPa之间伸长率在200600抗撕裂强度在27MPa之间。
各类橡胶的性能及用途有机硅橡胶(SI):兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。
广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
氟橡胶(FR):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、仪器、机械等工业领域。
天然橡胶(NR):弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。
丁苯橡胶(SBR):耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。
缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
顺丁橡胶(BR):优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。
缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
异戊橡胶(IR):它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。
可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
氯丁橡胶(CR):它具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可用作特种橡胶。
氟硅橡胶的性能、生产和应用张亨【摘要】氟硅橡胶性能优异,在军用、民用领域不可或缺.概括了氟硅橡胶的发展历史、性能、生胶制造方法、成型加工及应用.【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P51-54)【关键词】氟硅橡胶;性能;生产;应用【作者】张亨【作者单位】锦西化工研究院,辽宁葫芦岛125000【正文语种】中文氟硅橡胶[1-2]广泛应用于航空、汽车、石油化工、医疗卫生和电子电气等工业领域。
主要用作耐高温和耐低温的燃料输送管道密封件、垫片、燃料油槽密封件、轴密封件、接触燃料油的进出口密封件、汽化器部件和隔膜、胶管、导管、人工脏器、密封剂和黏接剂等。
1 发展历史及现状硅橡胶的耐低温性能优异,但其耐油、耐溶剂和耐化学品性能差。
在硅橡胶分子结构中引入氟原子可改进这些性能。
1951年,美国空军部门与Dow Corning公司合作研究,在硅氧烷链上引入γ-三氟丙基侧基。
1956年制得氟硅弹性体,问世商品牌号Silastic LS。
1967年前苏联研制的氟硅橡胶商品牌号为СКТФТ。
1978年美国General Electric公司研制的氟硅橡胶商品牌号为PSE。
日本信越化学工业公司1978年研制的氟硅橡胶商品牌号为FE。
我国上海市有机氟材料研究所于1968年研制成功氟硅橡胶,起初命名为氟橡胶SF,后改名为FE28。
氟硅橡胶世界总生产能力近10000 t/a左右。
2 结构与性能[3-12]氟硅橡胶学名聚(3,3,3-三氟丙基甲基)硅橡胶,分子中引入0.3 mol% ~0.8 mol%的乙烯基甲基硅氧烷共聚,以改进橡胶硫化性能和物理机械性能,也可引入一定比例的二甲基硅氧烷共聚。
氟硅橡胶有液体产品和固体产品。
固体生胶为无色或微黄色半透明胶片,分子量40万~130万,国内产品牌号有FE2801、FE2802和FE2803等,可溶于丙酮和乙酸乙酯等溶剂中。
低温柔韧性好,脆化温度-66℃,高温下稳定,高温老化性好,高温老化后性能变化小,经重复热循环时不变脆。
氟橡胶(FKM)牌号性能与配合加工氟橡胶(FKM)因具有耐油、耐高温、耐溶剂、耐强酸、耐强氧化剂、阻燃、耐老化等一系列优良的特性,所以在国防军工、航空航天、电子通信、车辆船舶、石油化工等尖端技术领域获得了广泛的应用。
特别是近几年老,随着上述相关行业的高速发展和技术进步,FKM作为一种不可替代的高性能弹性体材料,不仅在需求上有了大幅度增加,而且其用途也正在不断地扩大。
从技术的角度来讲,尽管FKM从基础研究到应用研究都取得了很大的进展,但在一些特殊的使用场合,目前人们更为关注的还是FKM的低温特性、压缩永久变形性、耐碱性、耐含甲醇汽油性、耐强氧化剂性、低抽出性、低毒性等问题。
因此,本文将针对上述问题,就具有这些特性的FKM胶料的配合技术作一介绍。
一、FKM的种类、结构和特点具有代表性的FKM的种类、结构和特点见表1。
对FKM来讲,因其聚合物结构和所用硫化体系不同,所以硫化胶的性能也各有差异。
为了使FKM能够满足各种苛刻条件下的使用要求,所以除选择适宜的品级外,在胶料的配合上加以改善也是十分必要的。
表1 FKM的种类、结构和特点目前,构成市场主导品种的是偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)共聚的二元类FKM,其组成为:VDF摩尔分数80%,氟质量分数约66%,Tg为-20℃。
近年来,共聚入四氟乙烯(TFE)、减少VDF含量(提高氟含量)的三元类FKM的需求明显有所增加。
对三元类FKM来讲,氟含量愈高、耐药品性、耐腐蚀性、耐油性、耐燃油渗透性就愈好,但低温特性会变差。
目前,市售的FKM各品级的低温特性见表2。
作为改善低温特性的品种,除共聚了全氟乙烯醚的FKM外,还有含氟硅类(FVMQ)和主链中含有六氟丙烯氧化物单元的FKM。
表2 FKM主要品级的低温特性由于VDF单元遇碱性化合物容易引起脱氟酸反应,所以三元类FKM的耐碱性是有限的。
在接触有机胺化合物或强碱性水溶液的场合,最适用的是TFE/丙烯(Pr)共聚的四丙氟橡胶或TFE/全氟乙烯醚共聚的FKM。
硅橡胶特性及在某型机上的应用航空工程与维修 Characteristics of G148 Silicone Rubber and G-51 Fluosilicone Rubber Used in the Aircraft 硅橡胶具有突出的耐臭氧、耐大气老化性能,热稳定性航空工程与维修Characteristics of G148 Silicone Rubber and G-51 Fluosilicon e Rubber Used in the Aircraft硅橡胶具有突出的耐臭氧、耐大气老化性能,热稳定性能,低温柔韧性能,氟硅橡胶还具有耐液体性能。
本文介绍了G148硅橡胶及G-51氟硅橡胶在某型飞机上的应用。
一般的橡胶是以碳-碳键为主链的结构,而硅橡胶则是以硅氧键为主链的结构。
由于其结构的特殊性,决定了它具有耐高温、耐低温、耐臭氧老化、耐大气老化性能以及优良的介电性能,对滑油等介质表现出优异的化学惰性以及其他橡胶所不具备的性能,因此在航空工业和军事装备等国防工业领域中使用范围非常广泛。
特别是近十几年发展起来的氟硅橡胶,在兼顾硅橡胶优异性能基础上,还具有耐油、耐溶剂、耐化学药品的特性,使硅橡胶的应用扩大至各种油类介质、酸类介质、化学溶剂介质环境中,并还在继续扩大其应用范围。
下面简要阐述我国某型机选用的G148硅橡胶和G-51氟硅橡胶的结构性能以及与同类胶料相比所具有的优点。
硅橡胶结构及特性硅橡胶是指主链以Si-O单元为主,以单价有机基团(R、R′、R″)为侧基的一类线性聚合物,其中R、R′、R″可以是甲基、乙烯基、苯基、氟烷基,m和n为聚合度,一般m +n在5000~10000之间,n/(m+n)在0.02%~0.5%之间。
1.物理机械性能对温度的依赖性小由于Si-O键的离子性较强以及硅氧烷链容易内旋转和具有柔顺性,导致了硅氧烷链的卷曲倾向。
常温下聚合链呈螺旋状结构,每圈主要由6~7个硅氧单元组成,而且具有一定的有序性,当温度升高时,螺旋状聚合链可以舒展,使聚硅氧烷的粘度趋于增大,这与高聚物粘度通常随温度升高而降低的趋势正好相反,致使硅橡胶物理机械性能在较宽温度范围内变化较小。
硅橡胶的基本性能及主要用途
硅橡胶(Q)是由各种二氯硅烷经水解、缩聚而得到的一种有机弹性聚合物。
硅橡胶可分为甲基硅橡胶(MQ)、乙烯基硅橡胶(VMQ)、苯基硅橡胶(PVMQ)、氟硅橡胶(FVMQ)、苯基甲基硅橡胶(PMQ)、睛硅橡胶(MNQ)等。
硅橡胶的性能特点是:该橡胶高低温性能特别好,可在-110~300℃范围内保持弹性,在低温下不结晶,尤其是苯基硅橡胶;耐臭氧、耐天候老化性能优异;苯基含量较高的硅橡胶还具有较高的耐辐射性能,氟硅橡胶则具有突出的耐油、耐溶剂、耐化学药品性能(如在航空汽油中,其体积膨胀率为10%;在甲苯中体积膨胀率为20%;在浓硝酸中体积膨胀率仅为5%);腈硅橡胶也具有良好的耐油、耐溶剂性能,介电常数高于其他硅橡胶。
腈基含量低时,其低温性能与苯基硅橡胶相似;乙烯基硅橡胶耐低温性能较好,但耐热性能较差;亚苯基及亚苯醚基硅橡胶具有优良的物理、力学性能,未填充的硫化胶,其拉伸强度可达16MPa,且具有较好的耐热性和优异的耐辐射性能。
硅橡胶的电绝缘性能也很优良,其硫化胶的电绝缘性能在受潮、遇水或温度升高时的变化较小,燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体,可以保证电器设备的继续工作直到检修。
此外,硅橡胶还具有高透气性,其透气率较普通橡胶大10~100倍;具有疏水表面特性和生理惰性,对人体无害,是人体生物功能材料的主要原料。
硅橡胶广泛地应用于航空、航天(如飞机、人造卫星、火箭等相关制品零件)、电子、电器、仪表、汽车、造船、机械、冶金、建筑、纺织、印刷、化工、轻工、食品、医疗卫生及生物工程等领域或行业。
氟硅橡胶的性能及应用领域
氟硅橡胶,又称γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷,是一种经过侧链改性的有机硅弹性体。
通常的,用氟硅橡胶做成的制品,除了具有一般硅橡胶的特性外,还具备优良的耐油特性,包括燃油、机油、化学试剂和溶剂。
因此,氟硅橡胶很好的弥补了普通硅橡胶耐油能力不足的特性,堪称有机硅弹性体中的“油斗士”。
由于氟硅橡胶优异的耐油特性和其有机硅弹性体的耐热能力,这种材料特别适合于一些需要耐高温和耐燃油的应用,如密封件、胶管、胶垫、薄膜和浸渍制品等。
在汽车工业、航空航天工业、石油化学工业等领域有着广泛的应用。
一、氟硅橡胶的重要特性:
1耐油、耐溶剂、耐化学药品性
氟硅橡胶与甲基乙烯基硅橡胶相比,其耐油、耐溶剂、耐化学药品性极其优良;即使与氟橡胶相比,耐油、耐溶剂性也是良好的。
在相同介质、温度、时间下浸渍后均显示出了优良的耐久性,可以说氟硅橡胶是唯一一种在-68℃~232℃下耐非极性介质的弹性体。
氟硅橡胶的耐含甲醇汽油性也比较好,即使在汽油/甲醇(85vol% / 15vol%)混合体系中,其硫化胶的硬度、拉伸强度、体积变化都很小,经500h长时间的浸渍试验后,各项物性也几乎没有变化。
2耐热性
氟硅橡胶的高温分解与硅橡胶一样,即:侧链氧化、主链断裂、侧链热分解和引起各种复合反应。
由于分解产物也会引起主链断裂,所以耐热性通常比硅橡胶要差一些,在200℃的温度下已开始氧化老化。
但通过添加铁、钛、稀土类氧化物等少量的热稳定剂便可使其获得显著的改善,即使在250℃高温下也具有足够的耐热性。
温度对氟硅橡胶影响比硅橡胶大,但比氟橡胶小。
国外还研究了氟硅橡胶在150℃×2000h、175℃×5000h、200℃×4000h条件下的使用寿命,其结果是仅次于甲基乙烯基硅橡胶。
3耐寒性
氟硅橡胶与普通硅橡胶一样,低温性能良好。
由于氟硅橡胶是以柔软的Si-O为主链构成的线型高聚物,所以低温特性优于以C-C为主链的氟橡胶。
其中,氟硅橡胶(LS-2370U)的低温特性更好,脆性温度低达-89℃,而一般的氟橡胶约为-30℃。
4电性能、耐辐射性能
氟硅橡胶的电性能与普通硅橡胶相近,但特别可贵之处是在高温、低温、潮湿、油、溶剂、化学药品、臭氧等苛刻条件下的变化很小。
氟硅橡胶的耐辐射性能并不突出,但耐辐射老化性能优于甲基乙烯基硅橡胶。
5物理机械性能
氟硅橡胶与普通硅橡胶一样,硫化胶的机械强度(特别是撕裂强度)比较低。
因此,改善和提高氟硅橡胶的强度也是一个重要的研究课题。
6其他特性
氟硅橡胶的耐天候老化性非常优良,即使暴露5年后,仍保持有良好的性能。
臭氧是弹性体老化时生成最多的气体之一,但氟硅橡胶通过动态或静态试验后都未发现有龟裂或裂纹的现象。
此外,氟硅橡胶的防霉性、生理惰性、抗凝血性也是十分良好的。
二、氟硅橡胶的应用领域:
氟硅橡胶是兼具硅橡胶和氟橡胶两者特性的弹性体材料。
与甲基乙烯基硅橡胶相比,最大的优点是耐油、耐溶剂性;而与氟橡胶相比,尽管在耐烷烃溶剂方面的差别甚微,但耐芳烃溶剂性优于氟橡胶,它的良溶剂只有极性大、小分子的酮类。
氟硅橡胶的耐热性、耐寒性、压缩永久变形性更优,而且物性对温度的依赖性较小,从低温到高温都显示出了优良的性能。
其次,即使不使用增塑剂也可制得低硬度的制品。
因此,氟硅橡胶作为一种新的高性能弹性体材料正在广泛地应用。
氟硅橡胶的应用主要在航空航天、车辆船舶、电子通信、精密仪器、石油化工和医疗卫生等领域,但目前巿场需求量最大的还是火箭、卫星、汽车、飞机制造业。
航空薄膜:油箱调压管路中活门用膜片、油箱通气活门用膜片(在-55℃~200℃的煤油蒸汽和150℃的RP煤油中使用的氟硅橡胶涂层与聚酯布作骨架材料的夹布薄膜);静、动态密封件:垫圈、皮碗、活门。
汽车制品:燃油水平指示传感器软管、雾化器油泵隔膜、燃油泵隔膜、波纹护套、发动机曲轴后密封圈、气缸垫、燃油泵密封件、油箱盖垫圈、油箱加油垫圈、滤油器密封件;
其他:耐氟氯油、耐氟溴油、耐三氯联苯、耐H2S溶液、耐液氮等密封件。