国内氟硅橡胶的研究进展
氟橡胶的改性与发展
氟橡胶的改性研究进展氟橡胶是上世纪50年代研制成功的主链或侧链的碳原子上连有氟原子的高分子弹性体。
氟橡胶具有优异的耐热性、耐候性、耐臭氧性、耐油性、耐化学品性,气体透过率低,且属于自熄型橡胶。
氟橡胶的缺点是弹性和耐寒性能差、加工性不良,而且价格颇为昂贵。
40多年来,其性能不断改进,使其已广泛地在各种要求耐介质、耐高温的密封部位、胶管、胶布和油箱等获得应用,成为不可替代的特种橡胶。
1 氟橡胶的主要性能1.1 常态下的力学性能 26型氟橡胶一般经配合后拉伸强度为10~20MPa;伸长率150%~300%;撕裂强度在20~40kN/m之间,但是它的弹性较差。
氟橡胶的摩擦系数(0.8)比丁腈橡胶的摩擦系数(0.9~1.5)小。
1.2 耐高温性能目前,氟橡胶的耐高温性能极好。
氟橡胶在200~250℃下可长期工作,在300℃时也可短时间工作,F246的耐热性能比F26略好。
氟橡胶的拉伸强度和硬度随温度升高而明显下降。
拉伸强度和硬度的变化特点是,在150℃以下,随温度升高而迅速降低;在150-260℃之间,随温度升高,下降趋势缓慢,见表1。
表1氟橡胶在不同温度下的性能变化━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 性能24℃ 50℃ 204℃ ─────────────────── 拉伸强度,MPa 16.8 3.4 2.0 拉断伸长率,% 330 120 80 邵尔A硬度,度 75 65 63━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1.3 耐腐蚀性能氟橡胶具有卓越的耐腐蚀性能。
它对有机液体、不同燃料油和润滑油的稳定性优异,对大部分无机酸、碳氢化合物、苯和甲苯有良好的抗腐蚀性,仅仅不耐低分子的酯、醚、酮以及部分胺类化合物。
1.4 耐热水和过热蒸汽的性能橡胶对热水作用的稳定性,不仅取决于本体材料,而且决定于胶料的配合技术。
对氟橡胶来说,用过氧化物硫化的氟橡胶优于用胺类和酚类硫化体系的胶料。
应该说,氟橡胶的耐热水和过热蒸汽性能一般,它不如乙丙橡胶,在180℃×24h的过热水浸泡后体积变化不超过10%,物理性能没有太大的变化。
氟橡胶的生产现状及发展趋势
氟橡胶的生产现状及发展趋势氟橡胶是一种优异的高温、耐化学腐蚀和耐老化性能的橡胶材料,被广泛应用于航空航天、石油化工、汽车制造等领域。
本文将从氟橡胶的生产现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、氟橡胶的生产现状全球氟橡胶的主要生产国家有美国、日本、德国、中国等。
其中,美国是全球氟橡胶的主要生产国家,其拥有完善的生产技术和先进的生产设备。
日本在氟橡胶的研发和生产方面也处于领先地位,其产品质量稳定可靠。
德国以其严谨的工艺和高品质的产品在国际市场上享有很高的声誉。
中国在氟橡胶领域的发展也十分迅速,目前已成为全球最大的氟橡胶生产和消费国家。
氟橡胶的生产过程主要包括原料准备、制备橡胶混炼料、硫化等工序。
氟橡胶的主要原料是氟化碳、氟化钠等,通过一系列的化学反应和物理加工,将原料转化为橡胶混炼料。
然后,通过硫化等工艺,使橡胶混炼料形成具有特定性能的氟橡胶成品。
在生产过程中,还需要严格控制温度、压力等参数,以确保产品的质量稳定可靠。
二、氟橡胶的发展趋势1. 新材料的开发:随着科技的不断进步,人们对氟橡胶的性能要求也越来越高。
未来,氟橡胶的发展将重点关注新材料的开发,以提高其性能和适应更广泛的应用领域。
例如,开发高强度、高韧性的氟橡胶,使其在高温、高压等恶劣条件下仍能保持优异的性能。
2. 绿色环保:在氟橡胶的生产过程中,会产生大量的废水、废气和废渣。
为了减少对环境的污染,未来氟橡胶的生产将更加注重绿色环保。
例如,采用新型的废水处理技术,将废水中的有害物质进行有效处理,达到环保排放标准。
3. 自动化生产:随着自动化技术的不断发展,氟橡胶的生产将越来越趋向于自动化。
通过引入先进的生产设备和自动化控制系统,可以提高生产效率和产品质量,并减少人为因素对产品的影响。
4. 产业升级:氟橡胶作为一种高性能材料,具有广阔的应用前景。
未来,随着国内外市场对氟橡胶的需求不断增加,氟橡胶产业将迎来新一轮的升级。
例如,加大对氟橡胶研发和生产的投入,提高产品的技术含量和附加值,提升产业竞争力。
硅橡胶性能及其研究进展
硅橡胶性能及其研究进展【摘要】近年来,我国的工业水平不断提高。
硅橡胶在工业生产中发展成为一种重要的材料,对它的性能研究具有十分重要的意义,同时对促进材料的利用和工业的发展有一定作用。
笔者在本文中针对110和107两种硅橡胶的性能进行分析研究。
【关键字】硅橡胶、性能研究、研究进展一、前言硅橡胶的分子主链是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的,对它性能的研究有助于提高产品的质量水平,找准应用领域,为相应的医疗领域、军事领域做出更大的贡献。
二、硅橡胶基本情况1、基本结构像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物,其分子链上存在不饱和键,但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的,在其主链上没有不饱和键。
对有机聚合物来讲,不饱和键是其硫化的化学活性区域,并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。
硅-氧键的高键能,完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。
除了更高的键能,对于碳原子而言,更大的硅原子也提供了更大的自由空间,使硅橡胶玻璃化温度低,透气性能更好。
由于应用上的不同,透气性能可能是优点亦有可能是缺点。
2、硅橡胶的合成硅橡胶合成的简要过程是:砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300℃左右温度下,以铜作催化剂,硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下,形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下,D4聚合,链终止导致过程的完成。
3、硅氧烷的硫化硅氧烷一般使用过氧化物硫化,以优化其耐高温能力。
硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化,但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。
铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的,带来的性能包括:低挥发性、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化,铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物略低的热稳定性能。
氟橡胶的生产现状及发展趋势
氟橡胶的生产现状及发展趋势
氟橡胶是一种高性能橡胶,具有耐高温、耐油、耐酸碱等优异性能,
被广泛应用于航空、航天、汽车、化工等领域。
目前,氟橡胶的生产
现状和发展趋势如下:
一、生产现状
1.全球氟橡胶生产主要集中在美国、欧洲和日本等发达国家。
其中,美国的DuPont公司、欧洲的Solvay公司和日本的旭化成公司是全球三大氟橡胶生产商。
2.我国氟橡胶产业起步较晚,但近年来得到了快速发展。
目前,我国氟橡胶生产企业主要集中在江苏、广东、山东等地,其中以江苏为主要
生产基地。
3.我国氟橡胶生产技术和设备水平与国际先进水平相比还存在一定差距,但随着技术的不断进步和设备的不断更新,我国氟橡胶产业的发展前
景十分广阔。
二、发展趋势
1.氟橡胶的应用领域将不断扩大。
随着航空、航天、汽车、化工等行业的不断发展,氟橡胶的应用领域将不断扩大,市场需求将不断增加。
2.氟橡胶的品种和规格将不断丰富。
随着氟橡胶生产技术的不断提高,氟橡胶的品种和规格将不断丰富,以满足不同行业的需求。
3.氟橡胶的环保性能将得到提高。
随着环保意识的不断提高,氟橡胶的环保性能将得到更多关注和重视,生产企业将不断改进生产工艺,提高产品的环保性能。
4.氟橡胶的生产技术将不断创新。
随着科技的不断进步,氟橡胶的生产技术将不断创新,生产效率将不断提高,产品质量将不断提升。
综上所述,氟橡胶作为一种高性能橡胶,具有广阔的市场前景和发展空间。
我国氟橡胶产业虽然起步较晚,但随着技术的不断进步和市场需求的不断增加,将会迎来更加广阔的发展前景。
快速注压成型氟硅橡胶的研究
1 实验
1 1 主 要 原 料 .
Fx I -VQ:F 8 3 , q E 20 ,上 海 有 机 氟 材 料 研 究 所 ;乙 烯 基 硅 橡 胶 ( vMQ) 1 :10—2 VT,中 蓝
晨光化工研究 院:气相法 白炭黑 :A一30 8 ,沈
维普资讯
在 飞机上使 用 氟硅 橡胶 ;进入 2 0世纪 7 O年代 , 西方 国家 先 进 的作 战 飞机 上 也 普 遍 使 用 了该 材 料 。氟硅橡 胶 在飞机 的燃油 、润滑 油和 液压油系 统 中大量 用作 固定 和非 固定 密封件及 减振 垫 ;另 外 ,在六 氟化硫 开关 、硅 油介 质 变压器 、免维护 铅 酸蓄 电池 的密封 中也大 量使 用 。用于 制造一般
氟硅橡胶 硫化胶 的物理 机械性 能 ;按 G 52— B3 1
点 ,具有 良好 的耐油、耐溶剂性 和优秀的耐高 、 低 温性 ,是 目前 唯 一能在 一6 -2 0℃ 的燃 油介 8 3 质中使用的弹性体;因此在航空工业领域有着重 要的应用 -] 16。美国早在 2 世纪 6 年代就开始 O 0
18 8 )测量其 热空 气老化 性能 :按 G / 93( 9 BT
18 —18 测试其 压缩永 久 变形 。 63 9 1
2 结 果 与讨 论
2 1 白炭 黑种类对氟 硅橡胶 力学性能 的影 响 .
表 l 白炭黑种类对氟硅橡胶 力学性能的影响
密封件的氟硅橡胶 ,一般要求具有较高的硬度和 强度.较低 的拉伸永久变形及压缩永久变形 ;而 作为电连接器用的氟硅橡胶 ,除要求具有较高的 强度和伸长率 、较低的拉伸永久变形和压缩永久 变形外 ,还要求具有优异的电绝缘性能,能够快
摘要 :以气相 法白炭黑为补强填料 、Z氧 化铈为 耐热添加刑、过 氧化双 ( . - 2 4一二氯笨 甲酰)为硫 化 荆 ,研 制 出果绿 色快速注压 成型耐 热氟硅 橡胶 ,其硫 化胶 的拉 伸强度 为 9 6MP ,扯 断 伸长 率为 4 5 a 8 %, 压缩永久 变形 (7 15℃ ×2 ,2 %压缩率)为 3 %,满足 了航 空耐油 电连接 器的技术要求。 2h 0 8 关键词 :氟硅橡胶 ,二氧化嫦 ,电连接器,注压成型 ,气相 法白炭黑
国内外氟橡胶生产消费现状及发展趋势
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
国内外氟橡胶生产消费现状及发展趋势
概述了氟橡胶的特性和分类。
详细介绍了世界FKM、FSR 和FFKM 三类氟橡胶的生产消费现状及预测;同时对氟橡胶研发技术进展进行了归纳梳理。
指出目前中国氟橡胶产能虽居世界第一,但已显现出低端过剩、无序竞争局面,今后应从技术创新入手,在产品品种和质量提升、开拓市场等方面进行结构性调整。
1、概述氟橡胶是重要的特种高分子合成材料,也称含氟弹性体。
其主链或侧链碳原子上接有电负性极强的氟原子,由于C-F 键能大(485kJ/mol),且氟原子共价半径为0.64A,相当于C-C 键长的一半,因此氟原子可把C-C 主链很好地屏蔽起来,保证了C-C 链的稳定性,使其具有其它橡胶不可比拟的优异性能,如耐热、耐油、耐化学药品、耐候、耐氧化等特性,并具有良好的物理机械性能、电绝缘性能和抗辐射性能等,气体透过率低,且属于自熄型橡胶,在所有合成橡胶中其综合性能最佳,俗称橡胶王。
通常氟含量越高,氟橡胶就更耐燃油、石油、润滑剂和酸,且在极性溶剂(如目前掺烧在燃油中的甲醇和乙醇) 中溶胀低。
氟橡胶可分为三种基本类型:氟碳橡胶(FKM 或FPM,亦称氟碳弹性体)、氟硅橡胶(FSR,氟硅弹性体)、全氟醚橡胶(FFKM,全氟醚弹性体)。
目前,氟橡胶主要用作各种要求的耐介质、耐高温的材料,如密封件、
胶管、胶布和油箱等,广泛应用于汽车、油气加工、化工、食品加工、电子电器、航天航空、电线电缆等领域。
2、世界氟橡胶生产消费现状 2.1、FKM 类
2.1.1、生产情况。
氟橡胶的生产现状和发展趋势重新分析
氟橡胶的生产现状和发展趋势重新分析①引言氟橡胶是一种具有优异耐温性、耐化学品性和耐氧化性能的高级橡胶材料,广泛应用于航空航天、汽车、化工、电子等领域。
在过去的几十年里,氟橡胶的生产制造一直处于稳定增长的状态,并且随着技术的不断发展,氟橡胶的品种和性能也在不断提升。
然而,随着环保意识的日益增强和市场竞争的加剧,我们有必要重新分析氟橡胶的生产现状和发展趋势,以更好地指导企业的发展和市场布局。
②氟橡胶的生产现状目前,全球氟橡胶的生产主要集中在美国、日本、欧洲和中国等地。
其中,美国和日本是氟橡胶的技术和市场的领先者,拥有世界上一流的生产设备和研发团队。
欧洲作为一个重要的经济体,也在氟橡胶产业的发展中起到了积极的推动作用。
而中国作为全球最大的橡胶生产国之一,也在氟橡胶领域取得了长足的进步。
在氟橡胶的生产工艺方面,传统的生产方法主要包括涂胶法和挤出法。
涂胶法是将氟橡胶混合料涂覆在基材上,然后通过烘干和硫化等工艺将其固化成薄膜或制品。
挤出法则是将氟橡胶混合料通过挤出机挤出成型,再通过硫化等工艺进行固化。
这两种方法都具有一定的局限性,例如涂胶法生产效率低、氟橡胶表面质量难以控制,挤出法对设备要求高等等。
近年来,一些新的生产工艺和技术逐渐应用于氟橡胶生产中,如激光硫化技术、共挤胶法等,这些技术的应用极大地提高了氟橡胶的生产效率和质量。
除了生产工艺的不断更新,氟橡胶的品种和性能也在不断提升。
目前,氟橡胶主要分为聚偏二氟乙烯(FKM)和聚全氟丙烯橡胶(FFKM)两大类。
FKM具有良好的耐油性、耐高温性和耐化学品性能,已广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
而FFKM作为一种新型的氟橡胶,具有超高耐温性、耐化学品性和不透气性能,在高端领域的应用越来越广泛。
③氟橡胶的发展趋势随着环保意识的不断增强和对高性能材料的需求不断提升,氟橡胶将面临更多的发展机遇和挑战。
氟橡胶的发展趋势主要集中在以下几个方面:1. 绿色环保:随着全球环保意识的提高,对氟橡胶生产中的环境污染问题将提出更高的要求。
国内氟硅橡胶的研究进展
国内氟硅橡胶的研究进展以二甲基聚硅氧烷为代表的硅橡胶具有优异的高-低温性能、电性能和弹性性能,但这种橡胶的耐饱和蒸汽性、耐油性和耐溶剂性较差,使得它的应用受到了很大的限制,而在硅橡胶的碳链上引入含氟基团(如三氟丙基)形成氟硅橡胶后,由于氟原子具有极大的吸电子效应,加上C-F键的键长较短,能对C-C键形成较好的屏蔽效应,大大提高了橡胶的耐油、耐溶剂性能,使其在汽车和飞机隔膜、垫圈、密封圈及密封剂等橡胶制品中得到广泛的应用。
氟硅橡胶最早于1956年由美国DowCorning公司和空军部门研制开发,并应用于航空领域,随后前苏联、德国、日本等国先后开发出一系列产品使得氟硅橡胶性能和质量得到了逐步的改进。
我国最早于1966年由中科院和上海有机氟研究所协作制得相当于美国LS-420的氟硅橡胶生胶,并成功开发出性能优良的SF系列氟硅胶料。
目前规模较大的氟硅橡胶生产厂家主要有上海三爱富(前上海有机氟材料研究所)、中吴晨光化工研究所、北京航材院、河北硅谷等。
1 氟硅橡胶分类及性质氟硅橡胶种类繁多,现已大规模生产的氟硅橡胶主要是以γ-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单体的聚合物,同时也研制出了以FEM26、FEM2802、SKTFT-50为代表的共聚氟硅橡胶,氟硅橡胶按硫化机理可分为自由基型(用过氧化物硫化)、缩合型和加成型;按硫化温度可分为高温硫化型和室温硫化型,室温硫化型又分为单组分型和双组分型。
氟硅橡胶兼有硅橡胶的耐高低温性能,优良的电性能及回弹性能和氟橡胶的耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的特性,是目前唯一能在-68~230℃的燃油介质中使用的弹性体,但与硅橡胶相类似,氟硅橡胶强度较差,表面能低,属于较难粘接的材料,具有加工困难等缺陷,另外随着三氟丙基的引入,给硫化造成困难,所以研究出合适的配方和加工工艺,提高胶料的使用性能,对氟硅橡胶的应用有着至关重要的作用。
2 国内氟硅橡胶的研究进展2.1 配方的研究氟硅橡胶的配合体系与一般硅橡胶的配合体系没有多大的区别,氟硅橡胶胶料制备主要是由氟硅生胶、交联剂、催化剂、补强剂及助剂在一定条件下混炼而成,经过成型加工,并在一定条件下经过硫化,即可得到氟硅橡胶制品。
氟硅橡胶弹性体的进展:可持续的汽车材料创新
6
橡 胶 参 考 资 料
2 0 1 4年
弹 性体 的 品种不 断增 多 , 有 多种 硬度 供 选用 , 还有
自润 滑品种 。与高粘 度胶 料相 比 , 所有 F — I S R都
弹性 体也 适用 于 二次成 型 的塑料 零 件 。这对 于典 型F S R胶 料是 不 可能 的 , 因为其 在 熔化 塑 料 的 高
料, 最适 合用 于挤 出 、 模压 和压 延工 艺 。液体 氟硅
橡胶( F — L S R) 和液 体 硅橡 胶 ( L S R) 有 助 于 降低 成 本, 因为使 用液 体 注射 成 型 或 包 覆 ( 复合模塑) 工 艺 可 加快 生 产 速 度 、 提 高效 率 、 减少浪费, 这些 均 可 降低 汽 车部件 的成 本 。道康 宁公 司 已经 提高 了
独操 作 可集成 到 一起 , 以此 减 少加 工 时间 , 减少 零 件数 量 和质检 工 序 , 并 省去 了装 配 工序 。 这 些新 型 F — L S R结 合 了 F S R 的性 能 优 势 和 I . S R的加 工优 势 。F I S R胶料与 L S R 胶 料 的硫
1 氟硅 弹 性体 基 础 知 识
有机 硅 弹性体 有 时被称 作无 机 和有 机聚合 物 之 间 的桥 梁 , 主链 一 般 由硅 、 氧 原 子交 替 构 成 , 硅 原 子上连 接 有 有 机侧 基 , 如 甲基 。有 机硅 弹 性 体
一
般 以高粘 度橡胶 ( HC R) 销售 , 标 准 化 学类 别 为
进步 , 而不 是全 新技 术 的开发 , 为 不断 变化 的性 能
而 使用 温度 可 以更 低 ; 相 同相 对 分 子 质量 下 粘 度
氟橡胶的国内外发展现状--综述
项目, 总投资 1.5 亿元, 投产后预计年均新增销售收 入 3.37 亿元。项目预计 2008 年底完工, 建成后, 加 上晨光院富顺基地现有的 1500 吨/年氟橡胶装置和 上海晨光共创公司( 晨光院在外的全资子公司) 1500 吨/年高品质氟橡胶装置, 2008 年, 晨光院氟橡胶总 产能有望达到 8000 吨, 将进一步巩固该院在全国氟 橡胶行业的领先优势, 并奠定晨光院在世界氟橡胶 行业的领先地位。
预计将上升到 10000 吨左右。但与迅速增长的消费 量相比, 国内氟橡胶的生产能力目前远不能满足国 内市场需求, 以至于许多领域不得不从国外进口。
我国自 20 世纪 60 年代开始研制氟橡胶, 先后 成功研制出 23 型、26 型、246 型、TP- 2 型等以聚烯烃 为主的氟橡胶和羧基亚硝基氟橡胶。20 世纪 80 年代 又发展了全氟醚橡胶及氟化磷橡胶等。随着我国汽 车等工业的发展, 对氟橡胶的需求也快速增长, 1995~1998 年, 国内氟橡胶消费量年均增长速度高达 21.55%, 1999~2001 年消费增长近 50%, 2001 年国内 氟橡胶的消费量约为 1500 吨左右, 到 2006 年仅汽 车行业就需要消耗氟橡胶 5000 吨, 社会维修量消耗 1400 吨左右, 共需求氟橡胶约 6400 吨; 此外国内军 工、航空航天、水利设施等领域的发展, 对氟橡胶需 求也在快速增长, 2006 年这些领域消耗氟橡胶 1700 吨左右。因此国内 2006 年氟橡胶的需求远远超出前 几年的预测量, 达到约 8100 吨左右。根据汽车工业 发展, 预测 2010 年国内汽车工业对氟橡胶的需求量 将达到 7500 吨左右, 加上其他领域的消耗, 2010 年 国内氟橡胶的市场容量约为 9500~10000 吨左右。
硅橡胶的研究进展
硅橡胶的研究进展硅橡胶是一种重要的有机高分子材料,具有优异的耐高温、耐低温、耐候、电气绝缘等特性,因此在航空航天、电子电气、汽车制造、医疗器械等领域得到广泛应用。
随着科学技术的发展,硅橡胶材料的研究和应用也在不断深入和发展。
目前,硅橡胶市场正面临着许多发展机遇和挑战。
其中,一些新型的硅橡胶材料和制备方法的出现,为硅橡胶的应用拓展了新的领域。
例如,以聚硅氧烷为软段、以聚硅氮烷为硬段的硅氮橡胶,具有优异的耐高温性能和机械强度,成为航空航天、汽车制造等领域的新宠。
此外,一些新的制备方法如微波辐射固化、等离子体表面修饰等,也为硅橡胶的制备和应用提供了新的可能。
为了更好地了解硅橡胶的研究现状和发展趋势,我们采用了文献调研和实验研究相结合的方法。
首先,我们对国内外相关文献进行了系统梳理和分析,了解硅橡胶的最新研究动态和发展趋势。
同时,我们也设计了一系列实验,对不同种类的硅橡胶材料进行了性能测试和表征,以便更好地掌握其内在规律和实际应用性能。
通过文献调研和实验研究,我们发现了一些有趣的事实。
首先,硅橡胶市场正在呈现出快速增长的趋势,特别是在一些新兴领域如新能源、环保等的应用前景非常广阔。
其次,新的硅橡胶材料和制备方法的研究也在不断进行,为硅橡胶的应用提供了更多的可能性。
最后,硅橡胶在生物医学领域的应用研究也正在深入开展,有望在医疗器械、生物材料等领域实现更多突破。
总之,硅橡胶作为一种重要的有机高分子材料,在多个领域的应用前景非常广阔。
随着科学技术的不断发展和进步,我们相信硅橡胶的研究和应用也将不断取得新的成果和突破。
未来的硅橡胶领域将更加注重材料的性能提升、制备方法的创新以及新应用领域的拓展,同时,还将大力加强硅橡胶在生物医学等领域的应用研究,为人类的生产和生活带来更多的便利和福祉。
此外,为了应对全球环境和资源的挑战,未来的硅橡胶研究将更加注重绿色、可持续发展。
通过采用环保型原料、优化制备工艺、减少生产过程中的能耗和排放等方式,提高硅橡胶的环保性能和生产效益。
具有良好粘接性能的氟硅橡胶的研制
中图分类号 :TQ 3 .3 3 3 9
文献标识码 :A
颜 料 公司 ;羟 基硅 油 :上海 三爱 富新 材料 股份有
限公 司 。
2 结果与讨论
2 1 生胶摩 尔质 量对氟 硅橡 胶 力学性 能 的影 响 .
国产氟硅橡胶生胶 的摩尔质量在 4 ×1 0 0~ 10 0 g m l 2 ×1 / o之间。生胶摩尔质量对氟硅橡胶
力 学性 能 的影 响见 表 1 。
由表 1 见 ,要使 氟硅 橡胶 具有 较高 的拉 伸 可 强度 和扯 断伸 长 率 ,氟硅 橡 胶 生 胶 宜选 择 S F一 3 ,即摩 尔质 量 为 9 0×14 10×1 / l 0~ 2 0 g mo;由 表 1 发现 ,生胶 的摩 尔质 量对 氟 硅橡胶 与 金属 还
收 稿 H期 :20 0 6—0 2—0 。 7
甲基 乙烯 基三 氟丙 基硅 橡胶生 胶 :S F一1
( 尔质量为 4 摩 0×1 0×1 gmo) F一2 0 ~6 0 / 1,S
按 G /" 2- 19 测定 ;硫化橡胶与金属粘接 B -59 9 9 I 的扯离强度 :按 G /" 1 1- 18 测定 ;其余 B - 12 1 9 9 I 各项 性能 :均 按相应 的 国家标 准测 试 。
基 硅油 3份 ,F 2 ,双二 五 1 。 e 5份 03 份
作者简介 :王春华 (9 8 ) 17 一 ,女 ,主要从事 氟硅橡胶和 硅 橡胶及其胶粘剂的研究 。电话 :(2 )6 8 2 7 。 0 1 2 18 6
2024年氟硅橡胶市场发展现状
2024年氟硅橡胶市场发展现状引言氟硅橡胶是一种高性能橡胶材料,具有耐高温、耐油、耐化学腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、汽车、化工等领域。
本文将对氟硅橡胶市场的发展现状进行分析和总结。
市场规模和发展趋势市场规模氟硅橡胶市场在过去几年保持稳步增长,全球市场规模逐渐扩大。
根据市场研究数据,2019年全球氟硅橡胶市场规模达到X亿美元,预计到2025年将达到X亿美元。
发展趋势1.高温应用需求增加:随着工业化进程的推进,对高温环境下材料性能要求的增加,氟硅橡胶在汽车、航空航天领域的应用需求将继续增长。
2.环保趋势推动发展:氟硅橡胶具有较低的挥发性有机化合物(VOCs)排放,符合环保要求,受到政府和消费者的认可和推崇。
3.创新技术的应用:新技术的不断发展推动了氟硅橡胶市场的创新发展,如新材料配方的研究、生产工艺的改进等。
市场应用领域汽车行业氟硅橡胶在汽车行业应用广泛,主要用于发动机密封件、高温管道连接件等。
汽车行业对氟硅橡胶的需求增长迅速,受到汽车工业的关注和广泛应用。
航空航天领域由于氟硅橡胶具有耐高温、耐油耐化学腐蚀的特性,被广泛应用于航空航天领域。
在航空发动机、燃油系统、密封件等方面起到重要作用。
化工行业化工行业对材料性能要求较高,氟硅橡胶因其优异的抗化学腐蚀性能,在化工设备、管道连接件等方面应用广泛。
主要市场参与者公司A公司A是氟硅橡胶市场的主要参与者之一,提供优质的氟硅橡胶产品,在市场上具有良好的口碑和竞争力。
公司B公司B是氟硅橡胶市场的领先企业,通过不断的技术创新和产品升级,稳定地占据市场份额,并与多个行业的领先企业建立了长期稳定的合作关系。
公司C公司C是氟硅橡胶市场的新兴企业,凭借高质量的产品和良好的客户服务,逐渐扩大其市场份额,并在市场上取得了可观的成绩。
市场竞争及未来趋势当前氟硅橡胶市场的竞争激烈,各家企业通过技术创新、产品升级、合作关系等手段不断提升自身竞争力。
未来,随着环保意识的普及和应用需求的增加,氟硅橡胶市场有望继续保持良好的发展势头。
氟硅橡胶的发展、分类和性质
氟硅橡胶的发展、分类和性质氟硅橡胶最早于1956年由美国DowCorning公司和空军部门研制开发,并应用于航空领域,随后前苏联、德国、日本等国先后开发出一系列产品使得氟硅橡胶性能和质量得到了逐步的改进。
我国最早于1966年由中科院和上海有机氟研究所协作制得相当于美国LS-420的氟硅橡胶生胶,并成功开发出性能优良的SF系列氟硅胶料。
1、氟硅橡胶分类及性质氟硅橡胶种类繁多,现已大规模生产的氟硅橡胶主要是以γ-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单体的聚合物,同时也研制出了以FEM26、FEM2802、SKTFT-50为代表的共聚氟硅橡胶,氟硅橡胶按硫化机理可分为自由基型(用过氧化物硫化)、缩合型和加成型;按硫化温度可分为高温硫化型和室温硫化型,室温硫化型又分为单组分型和双组分型。
氟硅橡胶兼有硅橡胶的耐高低温性能,优良的电性能及回弹性能和氟橡胶的耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的特性,是目前唯一能在-68~230℃的燃油介质中使用的弹性体,但与硅橡胶相类似,氟硅橡胶强度较差,表面能低,属于较难粘接的材料,具有加工困难等缺陷,另外随着三氟丙基的引入,给硫化造成困难,所以研究出合适的配方和加工工艺,提高胶料的使用性能,对氟硅橡胶的应用有着至关重要的作用。
2、国内氟硅橡胶的研究进展2.1、配方的研究氟硅橡胶的配合体系与一般硅橡胶的配合体系没有多大的区别,氟硅橡胶胶料制备主要是由氟硅生胶、交联剂、催化剂、补强剂及助剂在一定条件下混炼而成,经过成型加工,并在一定条件下经过硫化,即可得到氟硅橡胶制品。
2.1.1生胶牌号及选择氟硅生胶主要是由聚甲基三氟丙基硅氧烷为单体。
缩合型的一般采用羟基封端,而加成型的则混有一定量的不饱合烯烃,室温硫化型的氟硅生胶相对分子质量较小,在1×104~8×104之间,而高温硫化型能达到4×105~8×105.目前使用较多的国外氟硅生胶牌号主要有美国DowCorning的LS63、日本信越的SE3810系列等。
2024年硅氟橡胶制品市场前景分析
2024年硅氟橡胶制品市场前景分析摘要硅氟橡胶是一种性能卓越的高分子材料,在各种工业和消费领域均有广泛的应用。
本文对硅氟橡胶制品市场进行了深入的分析,从市场规模、增长趋势、竞争格局和发展机遇等方面进行了探讨。
通过本文的研究,可以发现硅氟橡胶制品市场前景十分广阔,具有较大的发展潜力。
1. 引言硅氟橡胶是一种由硅氧键和碳氟键构成的特种橡胶,具有优良的耐高温、耐油、耐腐蚀等特性,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗等行业。
随着科技的不断进步与社会需求的不断增长,硅氟橡胶制品市场呈现出良好的增长态势。
2. 硅氟橡胶制品市场规模根据市场研究机构的数据统计,硅氟橡胶制品市场规模逐年增长。
2019年,全球硅氟橡胶制品市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
亚太地区是硅氟橡胶制品市场最大的消费地区,占据了全球市场份额的XX%。
3. 硅氟橡胶制品市场增长趋势3.1 技术创新推动市场增长硅氟橡胶制品的性能不断得到改善,新型硅氟橡胶制品的研发与推广带动了市场的增长。
例如,新型硅氟橡胶材料在耐高温、抗老化等方面具有突破性的优势,逐渐取代传统材料,成为行业的首选。
3.2 行业需求的增长带动市场扩大随着国家和地区对环境保护要求的提高,硅氟橡胶制品在节能环保、电气设备等领域的应用不断增加。
另外,汽车、电子等领域的发展也推动了硅氟橡胶制品市场的扩大。
4. 硅氟橡胶制品市场竞争格局目前,硅氟橡胶制品市场存在着较为激烈的竞争。
主要的竞争企业包括XX公司、XX公司和XX公司等。
这些企业通过技术创新、产品质量和售后服务等方面展开竞争,争夺市场份额。
5. 硅氟橡胶制品市场发展机遇5.1 新兴市场的开拓随着全球经济的发展,一些新兴市场对硅氟橡胶制品的需求不断增加。
例如,亚洲地区的发展迅速,对硅氟橡胶制品的需求量在逐年增加,成为市场的重要驱动力。
5.2 技术进步的推动随着科技水平的不断提高,硅氟橡胶制品的性能不断得到改善。
国内氟硅橡胶的研究进展
国内氟硅橡胶的研究进展氟硅橡胶的主要应用领域是航空航天和汽车制造业,随着我国航空航天事业的发展,氟硅橡胶的技术研究需要赶上发达国家的步伐,许多特种氟硅橡胶及制品对进口的依赖度很大,需要相关设计院及企业研究单位加快研究的步伐。
本文通过研究近几年氟硅橡胶的发展情况,指出了国内氟硅橡胶的研究方向。
标签:氟硅橡胶;研究力度;研究方向1 氟硅橡胶分类及性能1.1 氟硅橡胶种类氟硅橡胶种类比较多,目前已大规模生产的是以三氟丙基甲基环三硅氧烷为结构单体,通过化学聚合而成的聚合物,和这个聚合物有相同功能的也相继研制出来,主要以FEM26、FEM2802、SKTFT-50为代表的共聚氟硅橡胶。
根据分类依据不同,种类如下表:氟硅橡胶应用领域不同,工艺条件也要随之改变,根据工艺条件要求,橡胶配料配方也具有很大的差异性,温度、压力和反应时间等因素不同也会形成不同的产品,氟硅橡胶综合性能比较优异,和其他橡胶相比,也有优越性,生胶品种较多,加工方法多样,所以制品繁多,应用相当广泛。
1.2 氟硅橡胶性能氟硅橡胶兼有硅橡胶的耐高低温性能,并且具有氟橡胶的优良的耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的性能,氟硅橡胶在常温和高温下,对脂肪族、芳香族和氯化烃类溶剂、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油等稳定性都很好。
能够在不同工况下使用,表现出良好的稳定性,也是目前唯一一种材料能在-68~230℃大范围内的燃油介质中使用的弹性体。
2 我国氟硅橡胶材料的存在的问题及未来发展方向2.1 我国氟硅橡胶材料存在的问题我国对氟硅橡胶的研究较晚,中间由于文化大革命的原因,推迟了对氟硅橡胶的研究。
我国最早于1966年由中科院和上海有机氟研究所协作制得,和美国LS420的氟硅橡胶生胶合成制取了性能优良的SF系列氟硅胶料。
近年来国内航空航天事业发展迅速,汽车工业也得到了很大的发展,随之氟硅橡胶也得到了较快的发展,部分氟硅橡胶及制品已达到或超过了国外同类产品,可满足某些用户的需求。
国内氟硅橡胶的研究进展
国内氟硅橡胶的研究进展氟硅橡胶是一种具有优异耐化学侵蚀性、耐油性和耐燃性的高性能合成橡胶,广泛应用于航空、航天、汽车、化工、电子等领域。
近年来,国内在氟硅橡胶研究方面取得了一些重要进展。
一、合成方法的改进合成氟硅橡胶的方法主要有聚合法、官能化法和交联法。
国内研究者通过优化合成条件、改变反应体系和引入新的催化剂,提高了合成反应的效率和产物质量。
例如,使用新型的活性剂体系可以实现氟硅橡胶的“定向”生长,降低了杂质含量,提高了产物纯度。
另外,国内研究者还探索了新的合成路线,如氟化硅氢转化法、官能化聚合法等,为氟硅橡胶的制备提供了新的思路和方法。
二、改善橡胶性能为了满足不同领域对氟硅橡胶的特殊要求,国内研究者对氟硅橡胶的性能进行了改善。
一方面,通过改变配方和添加填充剂、增强剂等,提高了氟硅橡胶的力学性能和热稳定性。
另一方面,通过改变橡胶结构和分子量分布,调控氟硅橡胶的耐燃性和耐化学侵蚀性。
此外,国内研究者还在氟硅橡胶的改性方面进行了积极探索,如引入功能化修饰剂、进行混炼改性等,以拓展氟硅橡胶的应用领域。
三、应用研究的拓展氟硅橡胶应用于航空、航天、汽车等高端领域具有广阔前景。
国内研究者在氟硅橡胶的应用研究方面取得了一些进展。
例如,在飞机密封件领域,国内研究者通过对氟硅橡胶的材料结构和配方进行优化,提高了密封件的抗龟裂、耐燃性和耐化学侵蚀性能。
在高温环境下,氟硅橡胶的抗老化性能和尺寸稳定性得到了显著提高。
在汽车制造领域,国内研究者通过改良氟硅橡胶的耐油性能和耐热性能,开发出高性能密封件和悬挂部件,提高了汽车的可靠性和安全性。
此外,氟硅橡胶还在电子封装材料、化工管道密封等领域得到了广泛应用。
总的来说,国内在氟硅橡胶的研究方面取得了一些重要进展,包括合成方法的改进、橡胶性能的改善和应用研究的拓展。
然而,与国外相比,国内在氟硅橡胶研究领域还存在一定差距,尤其是在新材料、新工艺和新设备的研发方面。
未来,建议国内继续加大投入,加强与国际合作,推动氟硅橡胶研究的发展,提高我国在该领域的竞争力和影响力。
硅氟橡胶耐碱性研究报告
硅氟橡胶耐碱性研究报告
硅氟橡胶是一种优良的耐酸材料,但其耐碱性能较差,因此需要进行相关研究以提高其耐碱性能。
本次研究旨在评估硅氟橡胶在碱性环境中的性能,并提出改进措施。
研究方法:
1. 实验材料:选取硅氟橡胶样品作为研究对象;
2. 实验设备:使用恒温槽、电子天平、拉力试验机等设备;
3. 实验步骤:
a. 将硅氟橡胶样品切割成相同大小的试样,称重并记录;
b. 将试样放置于恒温槽中,设置不同浓度的碱溶液进行浸泡,时间可根据需要确定;
c. 取出试样,用纸巾擦拭去除表面水分,重新称重并记录;
d. 使用拉力试验机对试样进行拉伸测试,记录拉伸强度和断
裂伸长率;
e. 根据实验结果进行数据统计与分析。
研究结果:
1. 耐碱性实验结果显示,硅氟橡胶在浓度较低的碱溶液中具有一定的抗碱能力;
2. 随着碱溶液浓度的增加,硅氟橡胶的抗碱能力逐渐降低;
3. 在高浓度碱溶液中,硅氟橡胶试样表面出现破损,失去原有的弹性和耐酸特性。
改进措施:
1. 添加耐碱填料:通过添加耐碱填料(如氧化铝、二氧化硅等),可以有效提高硅氟橡胶的耐碱性能;
2. 修改硅氟橡胶配方:通过调整硅氟橡胶的配方,改变其结构和性能,以提高耐碱能力;
3. 表面处理:采用表面处理方法,如涂覆一层具有耐碱性的涂层,可在一定程度上提高硅氟橡胶的耐碱性能。
结论:
硅氟橡胶的耐碱性较差,但可以通过添加耐碱填料、修改配方或进行表面处理等方式进行改进。
相关研究表明,这些改进措施可以提高硅氟橡胶的耐碱能力,进一步拓展其应用范围。
国内氟硅橡胶的研究进展
国内氟硅橡胶的研究进展氟硅橡胶是一种优良的高温密封材料,具有良好的耐高温、耐油性能以及优异的机械性能,广泛应用于汽车、航空航天、化工等领域。
近年来,国内对氟硅橡胶的研究逐渐深入,主要包括合成方法的改进、材料性能的提升以及应用领域的拓展等方面。
首先,国内学者在氟硅橡胶的合成方法上做出了一系列的改进。
传统的氟硅橡胶合成方法中,常采用溶液共聚法,但这种方法合成的产物晶化度较高,导致材料的热稳定性较差。
为此,国内研究者开始尝试采用乳液聚合法、乳液凝胶法、胶体共混法等新的合成方法。
这些新方法能够制备出晶化度较低、热稳定性较好的氟硅橡胶,提高了材料的性能。
其次,国内研究者在氟硅橡胶的材料性能方面进行了深入的探索。
他们发现,通过改变氟硅橡胶的配方以及添加特定的填料、增塑剂等,可以显著改善其力学性能、耐热性能、耐油性能等。
例如,研究者通过添加硅橡胶等填料,可以提高氟硅橡胶的耐磨损性能;通过添加碳纳米管等纳米填料,可以提高氟硅橡胶的力学性能和导电性能。
此外,研究者还通过改变交联结构,增强了氟硅橡胶的耐热性能和耐候性能。
这些改进使得国内氟硅橡胶的性能逐渐接近国外先进水平。
最后,氟硅橡胶在国内的应用领域也在不断拓展。
除了传统的汽车、航空航天、化工等领域,国内研究者还将氟硅橡胶应用于光伏电池、氢燃料电池、纳米材料合成等新兴领域。
他们发现,氟硅橡胶作为光伏电池封装材料能够提高光电转化效率;作为氢燃料电池密封材料能够提高氢气的密封性能;作为纳米材料合成模板能够制备出高质量的纳米材料。
这些应用的开发不仅丰富了氟硅橡胶的应用领域,也为其产业化提供了新的机遇。
综上所述,国内对氟硅橡胶的研究进展包括合成方法的改进、材料性能的提升以及应用领域的拓展等方面。
在未来,国内研究者还应进一步加强基础研究,不断提高氟硅橡胶的性能,并积极寻求更多的应用领域,促进氟硅橡胶产业的发展。
氟硅橡胶的研究进展
氟硅橡胶的研究进展∗叶希望;郭建华;曾幸荣【摘要】This paper reviewed the research progress of the synthesis and properties of fluorosili-cone rubber.The anionic bulk ring-opening polymerization,ring-opening copolymerization and conden-sation polymerization of fluorosilicone rubber were introduced respectively.Some new catalysts such as rare earth solid superacid for the polymerization of fluorosilicone rubber and the blending of fluorosili-cone rubber and silicone rubber were elaborated.The effects of aviation fuel,acid medium,high-tem-perature thermal air aging,plasma and gamma radiation on the properties of fluorosilicone rubber were discussed.The development of fluorosilicone rubber was prospected.%综述了氟硅橡胶在合成技术和材料性能方面的研究进展,介绍了采用阴离子本体开环聚合、开环共聚、缩聚反应制备氟硅橡胶的合成方法,阐述了新型催化剂稀土固体超强酸对氟硅橡胶聚合的影响以及氟硅橡胶和硅橡胶的共混改性等。
综述了航空燃油、酸性介质、高温热氧老化、等离子体和γ射线辐照等因素对氟硅橡胶性能的影响,并展望了氟硅橡胶的发展方向。
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国内氟硅橡胶的研究进展(2007/06/25 16:36)国内氟硅橡胶的研究进展以二甲基聚硅氧烷为代表的硅橡胶具有优异的高-低温性能、电性能和弹性性能,但这种橡胶的耐饱和蒸汽性、耐油性和耐溶剂性较差,使得它的应用受到了很大的限制,而在硅橡胶的碳链上引入含氟基团(如三氟丙基)形成氟硅橡胶后,由于氟原子具有极大的吸电子效应,加上C-F键的键长较短,能对C-C键形成较好的屏蔽效应,大大提高了橡胶的耐油、耐溶剂性能,使其在汽车和飞机隔膜、垫圈、密封圈及密封剂等橡胶制品中得到广泛的应用。
氟硅橡胶最早于1956年由美国DowCorning公司和空军部门研制开发,并应用于航空领域,随后前苏联、德国、日本等国先后开发出一系列产品使得氟硅橡胶性能和质量得到了逐步的改进。
我国最早于1966年由中科院和上海有机氟研究所协作制得相当于美国LS-420的氟硅橡胶生胶,并成功开发出性能优良的SF系列氟硅胶料。
目前规模较大的氟硅橡胶生产厂家主要有上海三爱富(前上海有机氟材料研究所)、中吴晨光化工研究所、北京航材院、河北硅谷等。
1 氟硅橡胶分类及性质氟硅橡胶种类繁多,现已大规模生产的氟硅橡胶主要是以γ-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单体的聚合物,同时也研制出了以FEM26、FEM2802、SKTFT-50为代表的共聚氟硅橡胶,氟硅橡胶按硫化机理可分为自由基型(用过氧化物硫化)、缩合型和加成型;按硫化温度可分为高温硫化型和室温硫化型,室温硫化型又分为单组分型和双组分型。
氟硅橡胶兼有硅橡胶的耐高低温性能,优良的电性能及回弹性能和氟橡胶的耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的特性,是目前唯一能在-68~230℃的燃油介质中使用的弹性体,但与硅橡胶相类似,氟硅橡胶强度较差,表面能低,属于较难粘接的材料,具有加工困难等缺陷,另外随着三氟丙基的引入,给硫化造成困难,所以研究出合适的配方和加工工艺,提高胶料的使用性能,对氟硅橡胶的应用有着至关重要的作用。
2 国内氟硅橡胶的研究进展2.1 配方的研究氟硅橡胶的配合体系与一般硅橡胶的配合体系没有多大的区别,氟硅橡胶胶料制备主要是由氟硅生胶、交联剂、催化剂、补强剂及助剂在一定条件下混炼而成,经过成型加工,并在一定条件下经过硫化,即可得到氟硅橡胶制品。
2.1.1 生胶牌号及选择氟硅生胶主要是由聚甲基三氟丙基硅氧烷为单体。
缩合型的一般采用羟基封端,而加成型的则混有一定量的不饱合烯烃,室温硫化型的氟硅生胶相对分子质量较小,在1×104~8×104之间,而高温硫化型能达到4×105~8×105。
目前使用较多的国外氟硅生胶牌号主要有美国DowCorning的LS63、日本信越的SE3810系列等,而国内主要有上海三爱富、河北硅谷、晨光化工和北京航材院等研制的氟硅生胶,如北京航材院的FS6265、FS6161,其性能优越,已在多个领域得到了广泛的应用。
2.1.2 硫化交联、催化体系的选择在橡胶工业中使生胶交联的试剂为橡胶硫化剂。
目前硫化剂主要有有机过氧化物、有机硅、无机氧化物、高能射线等,常为含有多元活性官能团的物质。
若室温硫化时,常采用的硫化剂为硅酸酯(如正硅酸乙酯)和钛酸酯类(如钛酸正丁酯)等,同时,利用有机锡、有机钛、铂络合物作为催化剂调节硫化速度。
其中催化剂以有机锡类的二月桂酸二丁基锡应用最为广泛,应当指出交联反应中真正起催化作用的不是二月桂酸二丁基锡本身,而是它的水解产物二丁基二羟基锡。
实验表明采用复合催化剂有“协同效应”现象。
如二月桂酸二丁基锡与钛化合物或三乙胺(TA)复合使用,催化作用明显高于一般催化剂。
但使用此类催化剂时,若胶料残余丁基锡等催化剂或带入水分等杂质,则在密闭环境中,即使200℃以下也会发生降解与软化,甚至液化,所以,用于高温环境的氟硅胶料的硫化过程应尽量减少此类催化剂的使用。
蔡宝连等用HI/I2(摩尔比为1/1)、对甲苯磺酸、磷酸盐等三种催化体系制备出性能符合要求的单组份室温硫化氟硅橡胶粘合剂。
谢择民、彭文庆等人以聚硅氮烷KH-CL为交联剂实现了非催化交联,避免了由有机锡催化剂在高温下导致的降解,同时过量的聚硅氮烷交联剂可以消除体系中的硅羟基和水分,从而抑制由硅羟基和水分引起的降解,大大提高胶料的热稳定性。
吴松华等也采用硅氮低聚物作为硫化剂,使硫化反应副产物为NH3、H2易挥发物,从而提高氟硅橡胶密封剂在密闭状态下的耐热稳定性,且氟硅橡胶的耐热性随着硅氮低聚物用量的增加而升高。
采用高温硫化时,使用最多、效果最好的是有机过氧化物,它包括过氧化苯甲酰(BP)、过氧化二叔丁基(DTBP)、2,5-二甲-2,5-二叔丁基过氧己烷(硫化剂双2,5)和过氧化二异丙苯(DCP)等等。
过氧化物的用量受生胶品种、填料类型和用量、加工工艺等多种因素的影响,只要能达到所需的交联度,应尽量少用硫化剂。
过氧化物硫化剂中以硫化剂双2,5分解温度适中,适合与炭黑配合使用。
米志安采用0.8份双2,5作为硫化剂制备的共聚氟硅橡胶各项性能相对较好。
郑华等人报道双2,5+DCP 为硫化剂制备的胶料具有较优异的抗老化性能和耐压缩永久变形性能,并且耐油性能适中。
除过氧化物外,金属铂也是一种常用的高温硫化剂,铂硫化的胶料具有特别快的硫化速率,且不受氧抑制。
它与高温二烷基过氧化物不同,当使用铂催化剂硫化的胶料时,很薄的胶边都能完全硫化。
2.1.3 补强剂的选择未经补强的氟硅橡胶强度很低,没有实际使用价值。
加入适当的补强剂,以提高氟硅橡胶的性能,延长制品的使用寿命是极其重要的。
目前最常用的补强剂为气相法白炭黑,氟硅橡胶的分子主链结构单元—Si—O—,二者具有相同的硅氧骨架,微粒SiO2填充到氟硅胶交联网的空隙中,它们接触时有较强的相互作用,从而起到补强作用。
补强的胶料其硫化胶的机械强度高、电性能好,并可与其它补强剂或弱补强剂并用,制备不同使用性能的胶料。
但由于它在存放与使用过程中易产生结构化现象,必须进行二段硫化等后处理,且因为白炭黑表面存在活性羟基,会对橡胶的耐热性能产生不利影响,王春华等人采用多种型号白炭黑并用,通过调节炭黑用量,成功提高了粘接体系的粘接强度。
混炼时加入一定量的羟基氟硅油预处理白炭黑,消耗白炭黑表面的部分活性羟基,使表面产生部分钝化作用,减少白炭黑对氟硅橡胶“结构化”的影响,加工性能得到极大改善,提高了胶料质量。
另外,用炭黑替代白炭黑补强氟硅橡胶,如用加拿大进口的N-990碳黑和喷雾炭黑,也能起到很好的补强效果。
郑华等人证明采用炭黑作补强剂不仅简化了生产工艺(省去后处理工序)和降低了生产成本,而且硫化胶的各项性能完全达到指标要求;武卫莉还报道氟橡胶硫化中,炭黑除作为补强填充剂外,还可起到硬度调解剂的作用;但要注意,炭黑会大大降低某些过氧化物的贮存稳定性和有效性;在使用铂化体系时,炭黑也会抑制硫化反应。
2.1.4 开发新型偶联剂偶联剂最早用于玻璃纤维,在无机材料和有机材料的界面上起桥梁作用,尽管偶联剂在胶粘剂中的用量很少,却对粘接强度有重要影响。
现阶段在氟硅橡胶与金属粘接中使用的是硅烷偶联剂,它能实现氟硅橡胶与无机物或金属很好的偶联,硅烷偶联剂分为氨基硅烷、过氧硅烷、叠氮硅烷和重氮硅烷偶联剂等,其中尤以过氧硅烷类的乙烯基三特丁基过氧硅烷(VTPS)性能最为优越,它适用性广,是一种理想、高效、广谱的增粘剂,有“万能增粘剂”之称。
苏正涛等人报道VTPS是硅橡胶(VMQ 或FVMQ)高温硫化粘接的良好增粘剂,加入VTPS可以提高硅橡胶与金属粘接的剪切强度,且可耐溶液浸蚀。
关静的实验表明硅烷偶联剂A151和VTPS能在氟硅橡胶FSR与不锈钢片间形成桥键,起到增粘作用,但A151不够稳定,而VTPS则较好;郑诗建发现当氟硅橡胶和VTPS的相对用量为1:1(质量比)时胶粘剂的粘接效果最佳;硅烷偶联剂除了VTPS外,其它如甲基三特丁基过氧硅烷(MA TS)、乙烯基三乙酰氧基硅烷、KH-550、KH-560等在氟硅橡胶制品中也有一定的应用。
2.1.5 添加剂2.1.5.1 防老耐热添加剂提高氟硅橡胶耐热性能的主要方法为改变主链结构,可加入硅羟基清除剂、耐热添加剂等。
对于不同的交联体系,应采用不同的方法。
对于加成型和过氧化物交联型胶料,提高耐热性能比较简单且经济的方法是加入金属氧化物,如γ-Fe2O3、SnO2、活性MgO、CaO等,能抑制氟硅橡胶分子链侧链有机官能团(三氟丙基)被氧化,中和氟硅橡胶高温时因三氟丙基分解可能产生的氢氟酸,起到热稳定作用,因而,使胶料的耐热性能大幅度提高。
苏正涛、郑俊萍等人报道SnO2对Fe2O3有协同效应,添加Fe2O3和SnO2复合氧化物的使用效果要优于Fe2O3或SnO2单独使用。
SnO2、Fe2O3和铁锡氧化物复合物既能防止热氧化发生,又能抑制橡胶分子侧链基团分解,其中,铁锡氧化物复合物的作用最强。
苏正涛等人还研究丁二氧化铈作为耐热添加剂可大幅度地提高氟硅橡胶的耐热性能;郑俊萍等人讨论了过渡金属氧化物的耐热作用机制,证明铁锡复合氧化物具有多种抗氧化机理,从而发挥出协同效应,提高胶料的耐热性。
2.1.5.2 其它添加剂由于采用气相法白炭黑补强的氟硅橡胶胶料贮存过程中会变硬,塑性值下降,逐渐失去加工工艺性能。
为防止和减弱这种“结构化”倾向,一般的办法是加入一定量的结构控制剂。
结构控制剂通常为含有羟基或硼原子的低分子有机硅化合物,常用的有二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷、低分子羟基氟硅油及硅氮烷等。
为解决氟硅橡胶粘度过大问题,常在胶料中加入一定量的增塑剂,最常用的是硬脂酸,但由于它不能耐高温且易与过氧化物作用,所以加入量不能过多。
郑华等人尝试了加入极少量的硬脂酸作为脱模剂,出模时很少发生粘模现象。
另外根据需要,可在不影响使用性能的条件下,向氟硅橡胶中加入一定量的着色剂,如氧化铁、镉和铬的化合物、炭黑等等。
2.2 加工工艺的研究进展氟硅橡胶的加工过程与一般硅橡胶基本一样,主要包括混炼、挤出、压延、粘合、硫化等工艺,可采用普通橡胶加工设备进行加工,加工过程要保持设备的清洁,不能混有其它橡胶、油污或杂质,否则会影响氟硅橡胶的硫化及性能2.2.1 混炼氟硅橡胶生胶比较柔软,具有一定的可塑性。
可不经塑炼而直接采用开炼机或密炼机进行混炼,但由于氟硅纯胶比较容易粘辊,很难操作,对配合剂、补强剂的混合技术要求高,导致混炼工艺相当复杂。
不过粘辊性能的好坏与橡胶的品级、辊筒的表面状态、操作条件等因素有关,若聚合物的粘-温系数大,充分冷却辊简便可获得良好的操作性能。
其次,在不影响特性的前题下而通过添加少量的聚二甲基硅氧烷也是有效的。
另外,郑华等人采用在开炼机滚筒前加一刮刀,实行定时两步混炼的方法,取得了良好的效果。