氟橡胶的配方设计(附30例配方)

氟橡胶的配方设计（附30例配方）
一、氟橡胶的主要性能
物理性能 :氟橡胶具有较好的力学性能, 有较好的拉伸强度和硬度 , 但常态下的弹性较差。

耐热性: 氟橡胶有很好的耐热性 , 26型氟橡胶可在 250 下长期工作 ,
在 300 可短期工作。

氟橡胶性能随温度的变化大于硅橡胶 , 其拉伸强度和硬度均随温度升高而明显下降 , 至250~ 260 时, 下降趋势减缓。

耐腐蚀性能 :氟橡胶有很高的化学稳定性, 是所有弹性体中最耐介质的一种 ; 它对有机液体各种烃类有良好的抗耐性 , 仅仅不耐低分子的酯、醚、酮及部分胺类化合物。

耐过热水、蒸汽的性能 : 过氧化物硫化的氟胶优于胺类、酚类化合物
硫化的氟橡胶。

抗压缩变形性能 : 据统计 , 50% 以上的氟橡胶用于密封制品 , 压缩变形是一个主要性能。

美国杜邦公司一直致力于改进压缩变形性能。

耐寒性能 : 26 型氟橡胶的耐寒性能较差, 其保持弹性的极限温度为 - 15~ - 20℃。

美国杜邦公司开发的 Viton GLT, 其低温性能得到很好的改进 , 可适用于 - 54 ℃下的密封 ,是阿拉斯加油田用的低温密封材料。

特定的超
低温下的密封 , 有时也用氟橡胶。

气透性与真空性能 : 氟橡胶有很低的透气性 , 在高温、高真空条件下 , 具有极小的气体挥发量 (失重 ) , 因此 , 它的耐高真空性能特别好。

耐侯、耐臭氧性能 : 氟橡胶对日光、臭氧和天候老化十分稳定。

硫化
胶经过 10 年的自然老化 , 还保持很好的性能。

耐燃性能 :氟橡胶与火接触能燃烧 , 但离开火后即熄灭 , 它属于自熄橡胶。

氟橡胶的氧指数为 61~ 64。

二、氟橡胶配方, 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。

1、生胶
国产氟橡胶和国外的氟橡胶的性能基本相同, 只是加工性能有些差异 , 国产胶的加工性能较差 , 主要是门尼粘度较高 , 相应影响胶料的加工流动性。

国产氟橡胶 26 相当于美国杜邦公司的VitonA , 氟橡胶 246 相当于VitonB , 国外的氟橡胶生胶中有不少已添加了硫化剂 , 美国 3M公司和日本大金公司供应的氟橡胶已经含有硫化剂。

2、硫化剂
硫化是使氟橡胶产生一定程度的交联, 使其具有良好的使用性能。

氟橡胶硫化可以采用亲核试剂的离子加成方式进行 , 也可以以过氧化物或射线以自由基方式进行。

用胺类化合物 (1# 、3# 硫化剂 ) 硫化氟橡胶, 可以解决一般产品的要求 ; 采用 2# 硫化剂, 可以解决胶浆的加工。

1号:己二胺氨基甲酸盐
2号:乙二胺氨基甲酸盐
3号:N,N-二亚肉桂基六亚甲基己二胺
4号:亚甲基(对氨基环己基甲烷)氨基甲酸盐
5号:对苯二酚(氢醌)
在密封制品中 , 为使其具有较小的压缩变形值 , 应优先选用酚类化合物作为硫化剂。

如对苯二酚、双酚 A 、双酚 AF 等, 并配用相应的促进剂APP ,以适应高层次的性能要求。

在解决对腐蚀性介质的抗耐性方面 , 建议采用过氧化物硫化氟橡胶。

3、吸酸剂
吸酸剂也称为稳定剂。

它是为了解决氟橡胶加工过程中产生氟化氢对金属的腐蚀和污染 , 使硫化反应顺利进行。

一般采用 MgO 、CaO、ZnO、PbO、二盐基亚磷酸铅 , 其用量一般在 5 份～ 10 份。

它们的加入各有特点 ,MgO 耐热性好、 PbO 耐酸性好 ;CaO 压缩变形小 ; 对消除气泡有利 ; ZnO 和二盐基亚磷酸铅可使胶料流动性得到改善 , 耐水性好 ;
Ca(OH ) 2 压缩变
形小 ,加入 Ca( OH ) 2 和活性 MgO , 在酚类硫化体系中 ,可得到低压缩变形的胶料。

总之 , 要选择合适的吸酸剂 ,以满足实际性能的要求。

4、补强填充剂
氟橡胶是一种自补强性的橡胶。

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 份～ 30 份之间。

目前常用的补强填充剂大致上有热裂法炭黑 ( N 990)、喷雾碳黑、白炭黑、碳酸钙、硫酸钡、氧化钙、炭纤维等。

采用从加拿大进口的N 990 炭黑或喷雾碳黑, 在黑色制品中均可取得较好的加工工艺和相应的物理性能。

加入 20 份炭纤维的氟橡胶 , 其胶料流动性
好 , 复杂形状产品硫化之后 , 其外观优于添加N 990 和喷雾炭黑产品 , 表面光滑。

由于含炭纤维的胶料导热系数大 , 适合高速运动的橡胶件使用。

应该指明的是 , 加入炭纤维的产品成本高 , 伸长率低。

彩色氟橡胶制品可以使用白炭黑、钛白粉、硅藻土、硅土、氟化钙、碳酸钙等 , 并配合相应的颜色即可制得相应的胶料。

但是 , 在加工压缩型密封制品时 ,选用彩色原料要注意颜料对高温的抗耐性。

此外 , 还要控制胶料的压缩变形值 , 使产品适应压缩状态下的工作需要。

5、加工助剂
加工助剂的应用是近年来氟橡胶加工的一大进步 ,它是在不影响胶料性能发挥的前提下 ,改善氟橡胶的混炼工艺 , 防止焦烧 , 改进胶料的流动性和压出性能 , 并能在加工中防止粘辊、粘模 , 起到外脱模剂的作用。

在氟橡胶的加工中 , 已出现过氟蜡、低分子聚乙烯、硬脂酸锌、Ws 280、棕榈蜡、模特丽 935等新的加工助剂 , 为氟橡胶的加工和应用提供了新的手段 , 其加入量在 1-2 份。

6、骨架黏合
金属件可采用金属喷砂或盐酸浸泡 , 清洗干净 , 建议采用 CHEMLOK 5150 或首立公司PC 222 作为粘合剂。

白色的氟胶料比黑色胶易与金属粘合 ; 酚类硫化的氟胶比胺类硫化胶易与金属粘合。

过去惯用开姆洛克的 CH - 607 作为粘合剂, 近两年来 , 我们采用 CH- 5150, 使用效果很好 , 比 CH- 607 稳定、可靠。

氟胶的加工过程和使用设备、加工方法，和一般橡胶相同。

由于氟橡胶的结构特点，它的加工性能较差。

塑炼：生胶在辊距0.3~0.5mm的开炼机薄通10次，包辊即可加入配合剂。

混炼：氟橡胶的容量比合成胶还要小；辊温：一般控制在40-60℃；加料顺序：生胶→吸酸剂→加工助剂→填充剂→硫化促进剂。

配合剂加完，均匀、薄通打三角包、打卷、后出然片。

氟胶硫化要分两次进行：一段硫化 165-170℃ ×10min；二段硫
化 230℃×24h（要保证逐步加温，到230℃后，恒温记时。

氟橡胶制品要有专业熟练的工人操作完成，操作过程中每个环节不能出现任何遗漏，否则会导致产品缺陷，造成无法弥补困境。

三、配方举例：。