国内外氟橡胶预混胶现状及发展方向

第38卷 第2期 国内外氟橡胶预混胶现状及发展方向

国内外氟橡胶预混胶现状及发展方向

司徒琛　赵轶华　(上海道氟化工科技有限公司)

1　前言

氟橡胶(F KM)以其耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐强氧化剂、阻燃、耐高温等一系列优良的特性,现正在航天航空、国防军工、电子通信、车辆船舶、石油化工、机械制造等领域广泛应用,特别是近年来,随着上述相关行业的高速发展,氟橡胶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长,而且其用途也在不断扩大。目前世界氟橡胶产量60%以上用于汽车工业。

从氟橡胶的分子结构来看,现主要使用的还是由偏氟乙烯(VdF),六氟丙烯(HFP)共聚成的二元类氟橡胶,和由VdF、HFP及四氟乙烯(TFE)共聚成的三元类氟橡胶,但由于其聚合而成的是单一门尼的分子量分布比较窄的氟橡胶生胶,不适用于需经混炼、成型、硫化等多种工艺制成氟橡胶制品的生产,给推广应用也带来了不便。另外,目前应用最广泛的氟橡胶硫化体系为多元醇硫化体系,但因其所用多元醇硫化体系目前只局限于双酚A F,也称双酚硫化体系。这一硫化体系与原来的二胺类硫化体系相比,具有压缩永久变形小,焦烧安全性高,在氟橡胶中只要不加吸酸剂,与促进剂同时加入氟橡胶胶料中,性能也极其稳定等特点。但双酚A F(六氟异亚丙基二酚)和促进剂BPP(卞基三苯基氯化磷)在加工使用中分散极其困难,分散不匀会造成产品性能下降。美国杜邦公司为此率先将硫化剂,促进剂预先加入到氟橡胶中,制成氟橡胶预混胶,以保证氟橡胶加工性能及产品的稳定性。现在世界主要氟橡胶生产厂商(美国杜邦,意大利苏威,日本大金,美国3M等)都有自己的预混胶,而且都根据产品结构,产品特性定制了相应的预混胶配方,都有自己的产品牌号,见表1。

表1　氟橡胶预混胶的世界主要生产厂商及牌号

美国杜邦意大利苏威日本大金美国3M 二元胶三元胶二元胶三元胶二元胶三元胶二元胶三元胶“O”形圈A401C B601C For80HS For9381G716G551FC2174垫片For7352G723FC2181

油封A361C B651C For60K For7380K G752G522FC2144

For5312K G763

胶管A401C A361C V TR9217For501HS For5381G755G558FC2120FE5830耐低温TF636

涡轮增压管V TR9243V TR9233

2　国产氟橡胶预混胶目前的状况目前国内主要氟橡胶预混胶生产厂商有上海三爱富新材料有限公司,四川中昊晨光化工研究院等。由于双酚A F硫化体系在高温硫化条件下,硫化曲线合理,胶料流动性好,产品无缩边,表面光洁,特别是对产品的低压缩永久变形性有很大改善等优点,因此均采用了双酚A F硫化体系的氟橡胶预混胶。具体牌号见表2。

表2　国内氟橡胶预混胶主要生产厂商及牌号

上海三爱富四川中昊晨光

二元胶三元胶二元胶三元胶“O”形圈F2614CG-A401C

垫片CG-E60C

油封F2617CG-A361C

胶管CG-F2602AP CG-F2462P 从表2可见,国内主要生产氟橡胶预混胶厂商对二元类的O型圈、垫片、油封的氟橡胶预混

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橡胶参考资料2008年

胶开发应用工作做得还比较好,但三元氟橡胶预混胶的开发就都不如国外厂商,几乎等于空白。二元胶的氟含量为66%,三元胶的氟含量为68 %以上。而目前在国内像辽宁、吉林、黑龙江、河北、湖北、湖南、山东、江苏、安徽等省市都规定加汽油的汽车现在只能加乙醇汽油,那么耐乙醇汽油的橡胶汽车配件却只能都选用氟含量高的三元类氟橡胶。这就迫使国内加快开发三元氟橡胶预混胶步伐。为了保证三元氟橡胶制品的性能稳定性,开发三元氟橡胶预混胶迫在眉睫。

3　国内外氟橡胶预混胶物理性能对比

从下面国内外氟橡胶预混胶物理机械性能概况一览表可见,国内氟橡胶预混胶物理机械性能与国外氟橡胶预混胶物理机械性能相差不大,而国内两家主要生产氟橡胶预混胶的厂商在氟橡胶不同使用领域技术上各有千秋。

表3　国内外氟橡胶预混胶物理性能对比

物理机械性能

实　测　值实　测　值

A401C G716F2614CG-A401C A361C G752F2617CG-A361C

门尼粘度(ML1+

10,121℃)

4233404128323932初始100%定伸应力,MPa 4.73 5.1 3.7 4.2 4.4 4.5 5.2 4.2拉伸强度MPa15.514.214.814.714.315.81514.1二段硫化拉断伸长率%218208255268245267249231二段(230℃×16h)邵尔A硬度7169676976727677密度 1.85 1.84 1.85 1.88 1.86 1.85 1.85 1.88热空气老化拉伸强度,MPa15.713.514.714.212.117.41514.2 (250℃×70h)拉断伸长率,%209202270318286261246288邵尔A硬度,度7170657476717674

,% 1.3-5-0.7-3.41810.2025拉断伸长率变化率,%-4-361818 2.3 1.20.7硬度变化,度01-25010-3压缩永久变形

(200℃×70h)变形率,%1621202125362120耐介质试验(1)拉伸强度变化率,%1013111210101115 1#油拉断伸长率变化率,%55645563 (150℃×70h)硬度变化,度-1-101-1101体积变化率,%00000000耐介质试验(2)拉伸强度变化率,%-6-21-7-8-6-16-7-9燃油C拉断伸长率变化率,%108.8181310-10911 23℃×70h硬度变化,度2123549410体积变化率,%2 2.8 2.43232 2.6 A401C,G716,F2614,CG-A401C均按标准配方来检验:F KM100,Ca(O H)26,MgO3,N-99020

A361C,G752,F2617,CG-A361C均按标准配方来检验:F KM100,Ca(O H)26,MgO3,N-99030

4　结语

1)国外氟橡胶预混胶的开发应用领域远比国内氟橡胶预混胶的开发应用领域来得广,分类来得细。

2)国内对三元氟橡胶预混胶的开发应用几乎是空白,而国内某些省市已规定必须使用乙醇汽油,即加快开发三元氟橡胶预混胶的步伐迫在眉睫。

3)国内已开发应用于O型圈、垫片、油封类的氟橡胶预混胶与国外大公司同类产品相比性能相差不大。

参考文献:

[1]Viton FL UORO EL ASTOMER DU PON T

[2]Daikin Industries Fluoroelastomers DAIKIN INDUS2

TRIES,L TD

[3]Dyneon Fluoroelastomers D YN EON LLC.

[4]Tecnoflon Fluoroelastomers Solvay Solexis

[5]氟弹性体 中昊晨光化工研究院

[6]氟聚合物II-氟橡胶 上海三爱富新材料有限公司

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