过氧化物硫化氟橡胶应用指南
全氟醚橡胶封隔器胶筒在稠油热采中的应用分析
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图1 全氟醚橡胶化学结构
全氟醚橡胶的氟含量可达到72. 5%[2]，因周边
基团不同，C—F键解离能比C—H键高20%～30%，
并且C—C主链完全被氟原子保护，全氟醚橡胶比
虽 然 全 氟 醚 橡 胶 耐 高 温 水 蒸 气 性 能 优 异，但 是 价 格 昂 贵，每 千 克 将 近 5 万 元，每 个 胶 筒 的 成 本 动 辄 需 要 10 多 万 元，限 制 了 全 氟 醚 橡 胶 胶 筒 的 大
· 246 ·
第5期
发展·述评 橡 胶 科 技
规 模 应 用，并 且 全 氟 醚 橡 胶 配 方 也 要 根 据 具 体 应 用环境进行调整。 5. 2 氟橡胶并用
3 全氟醚橡胶特点 尽管氟橡胶大幅提高了特种橡胶的耐高温上
限，但 是 普 通 氟 橡 胶 中 仍 然 含 有 C—H 键，这 导 致 该类橡胶长期工作温度很难突破260 ℃，因此提高 氟橡胶中的氟含量可更好地保护C—C主链，改善 氟橡胶的耐高温等性能。全氟醚橡胶是四氟乙烯 和全氟烯醚的共聚物，是一种完全不含C—H键的 橡 胶，但 是 四 氟 乙 烯 和 全 氟 烯 醚 共 聚 后 化 学 键 的 饱和度很高，难以通过硫化形成大分子间的交联， 因 此 通 常 引 入 第 三 单 体，即 硫 化 点 单 体 来 实 现 交 联。常用的第三单体通常含有容易自由基活化的 溴 或 碘 原 子，或 者 第 三 单 体 含 有 全 氟 烷 基 腈。 全 氟醚橡胶因为引入了醚键，提高了大分子柔性，改 善 了 氟 橡 胶 主 链 大 分 子 刚 性 过 大、加 工 性 能 不 好 的缺点，在保留氟橡胶优点的同时，还改善了氟橡 胶的低温性能。典型的四氟乙烯和全氟乙烯基醚 共聚物的化学结构如图1所示。
过氧化物硫化新型氟橡胶的开发与应用
过氧化物硫化新型氟橡胶的开发与应用邢华艳;陈立义;汪仲权;李慧【摘要】简要介绍了3种新型过氧化物硫化氟橡胶的基本性能,研究了晨光新型氟橡胶与国外同类型胶料的性能对比,并简要介绍了此3种类型新型氟橡胶的应用与发展.【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】6页(P8-13)【关键词】过氧化物硫化;新型氟橡胶;应用【作者】邢华艳;陈立义;汪仲权;李慧【作者单位】中昊晨光化工研究院有限公司,四川自贡643201;中昊晨光化工研究院有限公司,四川自贡643201;中昊晨光化工研究院有限公司,四川自贡643201;中昊晨光化工研究院有限公司,四川自贡643201【正文语种】中文氟橡胶因具有卓越的耐热性、耐油性、耐药品性和耐溶剂性等性能，作为极其严苛条件下使用的各种密封件、隔膜、软硬管等材料被广泛应用于各种产业领域中。
氟橡胶的品种较多，从共聚物的组成来看，氟橡胶主要是以偏氟乙烯(VDF)、六氟丙烯(HFP)、四氟乙烯(TFE)和三氟氯乙烯(CTFE)为原料合成的二元或三元共聚物，应用最广泛的为二元合成的F26型和三元合成的F246型。
目前，国内外对这两种胶料基本采用的是双酚硫化体系，即双酚AF/BPP体系。
双酚AF/BPP硫化机理为：生胶在碱作用下脱氟化氢产生双键，硫化剂在促进剂促进下与双键发生亲核反应生成硫化键，即一段硫化，再进入烘箱补充硫化，即二段硫化，由此可获得优异的物理机械性能和加工性能。
过氧化物硫化的新型氟橡胶是氟橡胶中的特殊品种，其开发和应用都具有很强的针对性。
国外不但对其研究情况十分保密，而且将产品作为战略物质严加控制，主要以混炼胶和制件的形式出售，且价格十分昂贵。
近几年来，为了打破国外对这类特殊新型氟橡胶的垄断，国内几家大型的生胶合成厂商也已开始进行研发和生产，并逐步开始了应用研究。
以中昊晨光化工研究院有限公司研发的新型氟橡胶品种为主要研究对象，具体类别为过氧化物硫化的高氟含量(氟含量70%)FKM50XPL系列、中低氟含量(氟含量67%)FKM246-XP系列、低温类(-30 ℃)CGFLT-Ⅰ和低温类(-40 ℃)CGFLT-Ⅱ4种类型的新型氟橡胶，将其与国外同类型产品的性能进行比较，并简要介绍了新型氟橡胶的应用和发展前景。
氟橡胶使用安全注意事项标准版本
氟橡胶使用安全注意事项标准版本文件编号：RHD-QB-K3607 （管理制度范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX氟橡胶使用安全注意事项标准版本氟橡胶使用安全注意事项标准版本操作指导：该管理制度文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。
，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。
各种产品的安全使用注意事项请参照各产品的详细技术资料。
使用前，请务必细读各产品的安全数据资料(MSDS)。
以下为氟橡胶的一般使用注意事项，请作参考。
加工DAI-EL时应注意:1.混炼DAI-EL混炼可以使用和其它通用橡胶同样的填充剂以及混炼设备，但必须进行冷却加工。
请避免使用金属粉末以及10%以上的胺化合物。
如果采用铝、镁、黄铜等金属粉末以及10%以上的胺化合物，根据混炼时的温度上升情况以及比例情况，这些物质会和氟橡胶产生急剧反应，有可能对混炼设备以及进行操作的作业人员造成巨大的损伤。
2.硫化DAI-EL在进行硫化加工或硫化橡胶温度达到高温时，会产生含有氟化氢及氟酸的微量有害气体(在过氧化物的硫化过程中，有与从橡胶成分中产生出来的氟化氢、氟酸、以及有机过氧化物质发生反应而产生的丙酮、甲醇、乙醛、甲基碘、一氧化碳等气体)。
这些少量的有害气体一般可以通过在作业区域设置排气设备等得到排除。
对于大量采用氟橡胶的企业来说，根据其排除有害气体(特别是HF等)的量的多少，有可能受到劳动安全卫生法、大气污染防止法等相关法规的限制。
DAI-EL安全使用注意事项DAI-EL在硫化过程或硫化橡胶的温度达到高温时，会产生少量对人体有害的气体，所以必须充分注意作业区域的通风换气。
因为会产生有害气体，所以处理废料时,应委托专门的工业废弃物处理企业进行处理，切勿焚化处理。
禁止在作业区域吸烟。
因为产品有可能附着在香烟上，当吸食烟草时,有可能吸入有害气体。
FKM[指南]
![FKM[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/158b197fa55177232f60ddccda38376baf1fe0e7.png)
FKM氟橡胶生产过程中的问题与解决对策氟橡胶是一种主链或侧链的碳原子上含有氟原于的高分子弹性体，按其分子结构一般可分为26型(偏氟乙烯-六氟丙烯)、246型(偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯)、四丙氟橡胶(四氟乙烯-丙烯)、C型氟橡胶(偏氟乙烯-六氟丙烯-CSM)。
26型氟橡胶是最通用的氟橡胶，氟含量一般为66%，它可用二元胺和双酚类亲核试剂硫化；246型交联方式同26型一样，氟含量为68%以上，耐温和耐油性能更加突出，但压缩永久变形和弹性性能下降；四丙氟橡胶是过氧化物硫化型的氟橡胶，它有突出的耐低分子醇、酮、酸、酯的性能，但其工艺性非常差；C型氟橡胶分子中引入了含官能团的第三弹体，使用过氧化物同交联助剂的硫化系统交联，其生胶门尼粘度低，流动性良好，物理性能方面具有26型和四丙氟橡胶的优点。
目前国内使用的氟橡胶主要以26型为主，其消耗量占氟橡胶总消耗量的80%以上，本文阐述的问题是基于26型氟橡胶的生产实际的。
26型的氟橡胶牌号很多，门尼粘度[ML(1+4)，121℃]范围宽(可为20-160)，且不同的门尼粘度具有不同的工艺性能，适用的产品类型及加工难度也各不相同。
不同牌号的分子量分布也不一样，某些分布很宽，一部分则很窄，这在一定程度上影响了材料的某些性能。
从配方的角度讲，氟橡胶的配方相对比较简单，主要包括吸酸剂、补强填充剂、加工助剂、硫化剂，但这些材料对胶料的混炼工艺、硫化胶性能、混炼胶的硫化工艺性能都有很大的影响。
本文从氟橡胶生产中存在的问题及产生的原因着手，提出解决办法。
常见的氟橡胶生产问题主要包括：混炼时粘辊，混炼胶有白色颗粒，半成品表面粗糙，产品容易撕裂、缩裂，模具污染严重，接头部位有痕迹，缺胶，表面有裂纹，硫化速度慢，产品变形，尺寸不稳定等。
1 主要问题及解决对策本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览1.1 混炼时容易粘辊混炼时容易粘辊主要表现为在混炼过程中胶料同时包前后两辊，或者胶料紧紧贴住后辊。
氟橡胶 硫化促进剂
氟橡胶硫化促进剂概述氟橡胶是一种具有优异耐热性、耐油性和耐化学品性能的合成橡胶，广泛应用于航空航天、汽车、化工等领域。
然而，氟橡胶的硫化速度较慢，为了提高其硫化速度和性能，需要添加硫化促进剂。
本文将介绍氟橡胶硫化促进剂的作用机理、常用的硫化促进剂种类及其特点，以及在氟橡胶中的应用。
作用机理氟橡胶硫化促进剂是一种能够加速氟橡胶硫原子与双键结合形成交联网络的物质。
它通过以下几个方面发挥作用：1.活化双键：氟橡胶中存在许多双键结构，硫化促进剂可以与这些双键反应，使其活化，易于与硫原子发生反应。
2.催化硫原子的引入：硫化促进剂可以催化硫原子从硫源中释放出来，并加速其与双键结合形成交联结构。
3.加速硫化反应：硫化促进剂可以提高氟橡胶硫化反应的速度，缩短硫化时间。
常用的硫化促进剂种类及特点1. 有机过氧化物有机过氧化物是一类常用的氟橡胶硫化促进剂，具有以下特点： - 可分解为自由基，与双键发生反应； - 硫化速度快，能够在较短时间内完成氟橡胶的硫化； - 灵敏性高，对温度和酸碱等环境因素敏感。
2. 高活性酚类高活性酚类也是常用的氟橡胶硫化促进剂之一，具有以下特点： - 可与双键发生加成反应； - 硫化速度较快，能够在相对较低温度下完成硫化； - 对温度和酸碱等环境因素影响较小。
3. 碳酸铵盐碳酸铵盐是一种廉价、易得的氟橡胶硫化促进剂，具有以下特点： - 能够与双键发生加成反应； - 硫化速度较慢，适用于长时间硫化的需求； - 对温度和酸碱等环境因素影响较小。
氟橡胶中的应用氟橡胶硫化促进剂在氟橡胶制品的生产中起到重要作用，常见的应用包括： 1. 密封件：氟橡胶制成的密封件广泛应用于汽车、航空航天等领域，硫化促进剂能够加速其硫化反应，提高密封性能和耐高温性能。
2. 电缆绝缘层：氟橡胶电缆绝缘层具有优异的耐油、耐溶剂性能，硫化促进剂可以提高其硫化速度和交联密度，增强绝缘层的机械强度和耐磨性。
3. 耐油管道：氟橡胶制成的耐油管道广泛应用于石油、化工等领域，硫化促进剂可以加快其硫化速度，提高管道耐腐蚀性和耐高温性能。
VitonTM氟橡胶选用指引
25 门尼粘度，过氧化物硫化的低粘度 GBL 型生胶。（前 VTR-8655） 65 门尼粘度，过氧化物硫化 GBL 型生胶。（前 VTR-8650）
适用于平板模压的 F 型预混胶。
25 门尼粘度，过氧化物硫化的低粘度 GF 型生胶。（前 VTR-8605） 65 门尼粘度，过氧化物硫化的 GF 型生胶。（前 VTR-8600）
36
1.84
67.5
28
-16
23%
生胶—可加入 2.5 份 VC50 进行硫化
B-202
25
1.86
68.5
34
-14
15%
B-600
60
1.86
68.5
22
-14
15%
过氧化物硫化的 B 型生胶—采用先进聚合物结构（APA）技术生产
GBL-200S
25
1.84
67.7
25
-16
23%
GBL-600S
VitonTM 氟橡胶选用指南
Viton TM 产品类别及名称
门尼粘度 （ML1+10 于 121℃）
比重
氟元素 含量，%
压缩永久 变形率，% 70 小时于 200
低温回弹性 （TR-10）,℃
加工工艺
体积膨胀率， 模压成型
CM-15(3)
平传注金
燃油于 23℃
板 模
递 模
射 模
属 粘
压压压结
其他
挤 出
25 门尼粘度，极好低温弹性和密封性。（前 VTR-8505） 65 门尼粘度，极好低温弹性和密封性。（前 VTR-8500） 65 门尼粘度，更高氟含量 / 耐低温型氟橡胶。（前 VTR-8525） 25 门尼粘度，最高氟含量 / 耐低温型氟橡胶。（前 VTR-8555） 65 门尼粘度，更高氟含量 / 耐低温型氟橡胶。（前 VTR-8550）
氟橡胶的加工与应用
氟橡胶的加工与应用1.前言氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种高分子弹性体，它具有特别优异的性能。
这里要讨论的是氟-26或氟-246（即(VITON)维通型氟橡胶）,它是偏氟乙烯2F、六氟丙烯6F的二元和三元（第三单体为四氟乙烯4F）共聚物。
其用量占世界氟橡胶总消耗量的90%以上。
氟橡胶自1956年由美国杜邦公司的试验装置投产后，1958年即建成1800吨/年规模生产装置以来，它的发展十分迅速。
60年代中后期，年递增为20%-30%，70年代的增长率为10%，踏进80年代仍保持7%-8%的增长速度，而且这种趋势一直保持下来。
氟橡胶大量用于特殊密封制品的生产。
据报道，美国50%的氟橡胶用于橡胶密封制品；日本的应用比例更大，高达80%。
(VITON)维通型氟橡胶的高速发展，主要是他具有最好的综合性能，包括它具有较好的力学强度、热稳定性好，耐介质性能特别优异，而且加工生产工艺方便、成本较低，因此，它在氟弹性体中占有绝对优势的地位。
已广泛用于航天、航空、交通、石油、机械、冶金、化工等工业部门，并在各个领域取得较好的经济效益和社会效益。
2.氟橡胶的主要性能（1）常态下的力学性能26型氟橡胶一般的配合强度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），较丁腈橡胶的摩擦系数（0.9~1.5）小。
（2）耐高温性能氟橡胶和硅橡胶的耐高温性能，是目前现有橡胶中最好的。
F26-41氟橡胶在200~250℃下可长期工作，在300℃也可短期工作，F246的耐热性能比F26好一点。
1.氟橡胶的耐热性试验温度℃时间（小时）20410000以上2323000260100028824031648在耐老化方面，氟橡胶和硅橡胶优于其它品种的橡胶2各种橡胶的耐热老化性橡胶种类具有工作能力的极限温度℃氟橡胶320硅橡胶320丁腈橡胶180天然橡胶130（橡胶在该温度下，经过24~26小时老化后，拉伸强度≥7MPa；伸长率≥100%的称为具有工作能力）。
SFGF系列过氧化物硫化的氟橡胶SFGF系列氟胶为超孚优品品牌线下
SFGF系列过氧化物硫化的氟橡胶SFGF系列氟胶为超孚优品品牌线下的高含氟（70%）过氧化物硫化氟橡胶，由六氟丙烯单体，偏氟乙烯单体，四氟乙烯单体与硫化点单体共聚而成，具有优异的物理化学性能，且加工性能卓越。
产品特性注：评估配方采用过氧化物硫化体系（双2.5/TAIC）。
以上信息为本产品的典型性数据，不用为产品规格标准使用。
主要性能介绍SFGF系列无毒，无味，不燃，自熄。
具有良好的贮存稳定性。
过氧化物硫化体系SFGF系列提供快速硫化速率和优异的物理性能。
本系列硫化胶拥有优异的耐热，耐酸，耐甲醇，耐水性能。
在苛刻的汽车内部工作环境中，相对于用双酚硫化的其他聚合物，过氧化物交联SFGF拥有更广泛的应用和耐受性。
相对于其它橡胶，SFGF系列还具有更好异种材质间的粘附性能。
与此同时，较好的加工工艺性也是SFGF系列的另一特质。
产品应用在化学工业中用于管道，换热器垫片，泵配件，O型圈和燃料电池密封的动态连接部件；在钢铁行业中取代溶剂清洁辊筒；在半导体工业中用于真空管道密封圈，垫片等；汽车行业，耐酸耐汽油，MTBE汽油与50~100%甲醇汽油。
SFGF系列是用于制造越来越多的阀杆密封来抵抗曲轴箱新一代油的腐蚀，并保护连续加热和高速运转的发动机，避免过多的燃油消耗，并且防止催化器中的有毒磷累积。
过氧化物交联SFGF还可应用于汽车发动机中需耐水，蒸汽和热水的冷却密封件；SFGF系列也可以满足油田极端恶劣的工作环境，诸如，70~100MPA高压，180~230℃或者甚至更高的温度，雾中含有H2S，CH4甚至氯水蒸汽等，SFGF的应用可以提高油田设备的可靠性和工作寿命，减少停机时间和维护成本。
包装与储存装在塑料袋中，每袋净重5kg，五袋包装于纸板箱中，每箱净重25kg。
非危险化学品，避免暴晒和潮湿环境。
应贮存于阴凉、干燥的环境中，保质期两年。
超出储存年限时，使用前务必重新检测。
Viton氟橡胶的性能及应用
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。
氟橡胶使用说明
上海道氟化工科技有限公司氟橡胶混炼胶使用及贮存注意事项(供参考)一．氟橡胶的回炼a)设备和场地准备：i. 清扫开炼机和相关场地，并穿戴好防护物品。
ii.分别开启开炼机及其辅机—水泵、除尘器等，检查油位，保持油路畅通。
iii.检查开炼机紧急刹车，保持灵敏。
ⅳ. 清洁开炼机挡板、落料盘和滚筒。
并检查两侧挡板夹缝中有无积胶，如有需清除之。
ⅴ. 混炼白色和浅色胶时，除了上述几条外，要彻底清洁炼胶机，条件允许最好有专用炼胶机，保持胶料颜色鲜艳。
ⅵ. 准备好必须的划刀、刀架、耙、刷帚，定位摆放，并检查其完好适用。
b)回炼辊距：调节至3mm左右，应靠大齿轮逐渐加胶片，直至加完，并左右切割四次，使回炼充分。
c)回炼冷却：氟橡胶发热量大，设备宜充分冷却。
每车胶回炼前检查辊温，应低于50℃，高于该温度应开空车降温。
d)薄通和出片：调节辊距1mm左右，薄通5次，然后按要求出片待用。
★特别注意●胶料避免和硫磺及含硫磺制品接触，避免和水接触。
●最好有专用的炼胶机。
二．氟橡胶的挤出1.设备和场地准备a)清洁挤出机等设备和相关场地。
b)开启挤出机的电加热系统，预热机身和机头至80℃以上（80~100℃）15分钟。
2.温胶切条a)使用开炼机混炼时，两手尽量不超过两挡板连线（安全线），应握拳推胶。
b)冷却：第一车胶包辊后开足双滚筒中之冷却水直至最后关车。
c)将辊距调节到3~4mm，加入小块胶片使辊距松开，逐渐将胶片加入两辊中轧软包辊，并翻炼二遍后划胶条，宽度为60~80mm，凉于凉片架上，胶条不得拖地。
3.挤出a) 挤出机充分预热后启动主电机。
b) 将胶条缓慢喂入塞胶口，待机头出胶正常后方可正常喂料，整个挤出过程注意防止断料。
c) 胶料正常滤出后即将加热系统切换为冷却水系统并控制水量，使机身保持60℃~80℃。
d) 将挤出之胶条接入清洁的接料盘中，挤出之胶料不得掉在地上。
e）挤出完成后机头料经回炼观察，如完好保存至下批同型号料中混合使用。
氟橡胶硫化体系的改进及应用
一 ＣＨ 一 ＣＦ＝ ｃＨ 一
一
Ｃ Ｈ 一 Ｃ — Ｃ Ｈ 一 Ｎ
ｌ
硫 剂 化 一 ｃ Ｆ Ｈ Ｈ一Ｆ —Ｃ ２ －
— — —
一＋
Ｎ Ｈ
（ ＣＨ ）
ｌ
（ ＣＨ： ）
Ｎ Ｈ
— —
Ｎ
ｌ ｌ
ＣＨ Ｃ — 一
Ｃ Ｈ： 一
２ １ １ 二胺类硫化体系¨ ．． 胺类硫化剂对氟橡胶的交联是按 亲核离子加成 反应机理进行 的。首先通过脱 Ｈ ，在聚合物中形 Ｆ 成 双键 ，然后 双官 能 团交 联剂 在这些 不饱 和点 进行 反应，最后形成聚合物链间的交联键 。由于要中和 产生的氟酸 ， 以吸酸剂的配合是十分必要 ，酸接 所 受体在交联过程 中能够影响脱 卤化氢反应 ，帮助席 夫碱 的水 解，并 且从 胺 的氟化 氢 盐 中再 生 出游
离胺。
２ 氟橡胶硫化体系
硫 化是使 橡胶 产 生一定 程度 的交联 ，使其 具 有 良好 的使 用性 能 的加工 过程 。氟橡 胶硫 化可 以采 用 亲核试 剂 的离子加 成方 式进行 ，也可 以用过 氧化 物
或高能射线激发 自由基的方式进行。通用的硫化体 系一般分为二胺类硫化体系、双酚类硫化体系、过
表 １ 氟橡 胶和其它几种橡胶 的性能 比较
氟橡胶分子 中含有氢原子 ，含量的多少决定着 橡胶的柔软性 ，含量太少就成为塑料 ，含量高 ，则 耐热 、耐油 、耐化学试剂性能降低。氟元素是化学 元素中负电性最强的元素 ，氧化程度最高 ，其聚合 物不 易被 氧 化 分 解 ，氟 原 子 半 径 为 ０６ ．４埃 ，约 为 Ｃ Ｃ键 长 的一 半 ，因此 氟 原 子 能 紧密 地 排 列 在 碳 —
Ｃ Ｈ Ｃ Ｆ— Ｃ Ｈ 一 一
氟橡胶的性能和加工要点
专题述评氟橡胶的性能和加工要点铁岭橡胶工业研究设计院 蔡树铭 李竹 1956年美国杜邦公司开发出氟橡胶之后,美国3M公司,前苏联、日本大金、意大利和我国也陆续生产了氟橡胶。
30多年来,氟橡胶一直保持较大的增长势头。
60年代中后期,年递增为20%～30%的增长速度,70年代增长10%,80年代以来仍保持7%～8%的增长速度,而且这种增长趋势可望继续保持下去。
氟橡胶大量用于密封制品的生产。
据报道,美国50%的氟橡胶用于密封制品,日本的应用比例达到80%。
氟橡胶的应用范围已遍及汽车、机械冶金、石油化工、铁道、航空、航天、电子等部门,成为不可缺少的一种耐高温、耐腐蚀的橡胶材料。
到目前为止,全世界氟橡胶的年产量约115万吨,我国现有的生产能力仅有400吨(是由上海3F 公司和晨光化工研究院两单位生产)。
国产氟橡胶的质量与国外相比尚存在一定的差距,加工技术也比较落后,必须在应用技术上加以改进。
目前世界上产量最大的还是26型的氟橡胶(相当于美国杜邦公司的V iton A. V iton B),占氟橡胶总量的90%。
以下是针对26型氟橡胶加以讨论。
一、氟橡胶的主要性能11物理机械性能。
常态下具有较好的性能,其断裂强度在10～20M Pa,扯断伸长率120%～300%之间,抗撕裂在20～35kN m 之间。
21耐热和耐温性能。
氟橡胶具有很高的耐热性,可在200～250℃下长期工作,在300℃也可短期应用。
(见表1)。
表1 氟橡胶的耐热性试验温度 ℃时间 h20410000以上2323000260100028824031648 在耐老化性能方面,氟橡胶和硅橡胶优于其它品种的橡胶(见表2)。
表2 各种橡胶的耐热老化性橡胶种类具有工作能力的极限温度 ℃3氟橡胶320硅橡胶320丁腈橡胶180天然橡胶130 3橡胶在相应的温度下,经过24～36小时老化后,其断裂强度≥7M Pa,扯断伸长率≥100%的称为具有工作能力。
氟橡胶的断裂强度和硬度随温度升高而明显下降。
氟橡胶的生产技术与应用情况
氟橡胶的生产技术与应用情况随着科技发展国内外开发多种类型的氟橡胶，主要是通过改变聚合单体来实现，实现氟橡胶的不同组成和性能，除单体组成外，加工过程中的硫化体系是决定氟橡胶物理性能的关键因素之一。
加工技术中比较关键的是硫化体系和加工助剂。
目前已开发出的硫化体系有3种：分子中含有2个氨基的二胺化合物、含有2个羟基的多元醇化合物、过氧化物及多官能化合物。
其中使用最为广泛的是多元醇硫化体系，所使用的多元醇只限于双酚AF，与传统的二胺硫化体系相比，多元醇体系具有压缩永久变形小和抗焦烧安全性高两大优点。
过氧化物硫化体系中的交联点含有更稳定的C—C键，因此其硫化胶的耐化学药品的腐蚀性能更加优越。
此外，含有醚的单体耐寒级氟橡胶，由于要从偏氟乙烯键上脱除氟化氢，所以必须采用过氧化物来进行硫化。
氟橡胶的加工助剂很多，加入量及其作用也因为硫化体系、氟橡胶类型不同而有所不同，目前国内外主要采用多元醇硫化体系。
增塑剂，国内通常使用硬脂酸盐或低分子量氟橡胶；防焦剂，当胶料用量大，自动化程度高的挤出或注塑模压过程中容易发生焦烧，同时需添加一定量的防焦剂。
通常选用对硝基苯酚，对硝基苯甲酸、邻羟基苯甲酸和防焦剂NA；促进剂，使用多元醇硫化体系要求促进剂既要在混炼和加工阶段有较好的焦烧性能，又要具有较快的硫化速率。
目前较好的促进剂是季磷盐类，如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等；活化剂，要求既能促进硫化反应，又可以起到吸酸作用，常用的活化剂有氧化镁、氧化铅、氢氧化钙、氧化锌。
通常高活性氧化镁提高耐热性；氢氧化钙提高抗压缩永久变形性；氧化锌可以改善耐水性能；氧化铅可以提高耐酸性；其他助剂，为了增加胶料强度、硬度、降低伸长率、改善耐磨、耐热、耐撕裂性能，常使用MT炭黑(中粒子热裂解炉黑)作为补强剂，当然也可以添加氟化钙、碳酸钙、高分散性硫酸钡等，混合使用作为补强剂。
加入低分子量的聚乙烯作为脱膜剂。
氟橡胶胶料的配合
氟橡胶胶料的配合一、硫化体系23型与26型氟橡胶是饱和的氟碳化合物，不能用硫磺进行硫化，但在二胺类硫化剂、二羟基化合物硫化剂以及有机过氧化物的作用下，可以进行硫化反应。
胺类硫化剂硫化胶，变形较低，耐酸性差；过氧化二苯甲酰耐酸性好，但耐热性较差，工艺性能不好。
目前硫化剂很多，常用的硫化剂主要是3号、4号、5号（多羟基化合物）和过氧化二苯甲酰。
3号硫化剂全称：N，N-双肉桂叉-1，6—己二胺；4号硫化剂全称：双--（4-氨己基环己基）甲烷氨基甲酸盐5硫化剂全称：对苯二酚（氢醌）23型氟橡胶常采用过氧化二苯甲酰作硫化剂，主要用于耐酸制品；26氟橡胶常用于耐热、耐热油制品，主要采用胺类硫化剂（3号硫化剂）。
胺类硫化剂3号硫化剂易于分散，对胶料有增塑作用，工艺性能好，硫化胶的耐热性和压变尚可。
4号硫化剂是随246型氟橡胶出现而开发的，没能普遍采用；5硫化剂随着VitonE 型胶种的出现而开发的硫化剂。
1. 二胺硫化剂：氟橡胶分子中存在着—CH2—CF2—链节，由于氟原子极强的电负性，使之在热和碱性化合物（如胺、氧化镁等）存在时，易于脱出氟化氢形成易极化的双键，这种含氟烯烃结构很容易与亲核试剂如胺类、酚类加成，并生成交联键。
普通二胺或多胺在氟橡胶中硫化起步快降低了胶料的加工安全性，一般均采用隐蔽的多元胺，在较高的温度时才发挥其作用，以便迟延硫化起步，环状的氨基甲酸盐即为隐蔽的多元胺的代表。
随着硫化剂用量增加，硫化胶的硬度、强度增大，伸长率和压缩**变形降低，高温老化后的强度保持率略有提高，伸长保持率则显著下降。
在胶料的配合中加入酸接受体（即吸酸剂），以便有效地中和氟橡胶硫化过程中析出的氟化氢（或氯化氢）。
氟化氢或氯化氢的存在会妨碍橡胶进一步的交联并能严重腐蚀设备，由于吸酸剂能促进硫化交联密度的提高，赋予硫化胶较好的热稳定性，所以又称为活性剂或稳定剂。
吸酸剂的作用与其碱性强弱有关，碱性越强，则所得硫化胶的硫化程度越高，硬度、强度较高，伸长率和压缩**变形较小，但碱性越强，加工安全性越差，越易于焦烧。
氟橡胶(FKM)牌号性能和配合加工
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。
有机过氧化物硫化体系在橡胶中的应用研究进展
有机过氧化物硫化体系在橡胶中的应用研究进展摘要:综述了近年来国内外有机过氧化物硫化体系在橡胶加工中的应用进展,并介绍了常用有机过氧化物和助交联剂的特性和用途、选择方法以及在使用过程中应该注意的问题。
关键词:过氧化物;硫化体系;助交联剂;橡胶中图分类号:TQ330·1橡胶常用的硫化体系是硫黄硫化体系和过氧化物硫化体系。
硫黄硫化主要用在二烯烃类橡胶中，得到含硫交联键的硫化胶。
过氧化物硫化是近年来发展快，应用也比较广泛的一种硫化体系[1-2]。
过氧化物硫化体系可以硫化二烯烃类橡胶和非二烯烃类橡胶，其所产生的交联键是C-C键，键能比硫黄硫化体系产生的单硫、双硫和多硫键大，所以过氧化物硫化的硫化胶耐热性能优异，压缩永久变形小，配合简单，不易喷霜，不会像硫黄硫化体系产生硫化返原现象；但是硫化胶的拉伸应力-应变性能、耐疲劳性能较差。
除了丁基橡胶和卤化丁基橡胶外，几乎所有其它橡胶都可用过氧化物硫化。
其中最常用过氧化物硫化的是硅橡胶（VMQ）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、氯化聚乙烯（CM）、热塑性弹性体（TPV）、氯丁橡胶（CR）等。
过氧化物硫化体系虽然配合简单，但是在配方组分中，橡胶的种类、过氧化物和助交联剂的品种和用量、其它配合剂的相互作用对胶料的交联和硫化胶的性能产生较大的影响；橡胶加工的工艺条件也需要与硫化体系相适应。
有关学者采用添加多功能活性助交联剂和复合硫化体系等方法对过氧化物硫化体系进行改进，以满足制品的使用性能、加工工艺和成本的总体要求[3-5]。
1 过氧化物硫化体系过氧化物交联的机理主要是：过氧化物与橡胶共热时均裂产生自由基,然后通过自由基加成反应或夺取橡胶分子链上的ɑ-亚甲基活泼氢进行交联反应,从而在反应过程中不断形成C-C交联键。
过氧化物对弹性体的硫化过程，主要是分三步：（1）过氧化物发生均裂，形成两个烷氧自由基；（2）烷氧自由基从聚合物链上夺取氢原子；（3）两个邻近聚合物链的自由基结合, 形成碳-碳键。
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比重
1.83 1.83 1.9 1.9
门尼粘度 ML1+4＠121℃ 30 50 23 50 65
比重
19 18 29 25 30
门尼粘度 ML1+4＠121℃ 30
比重 1.81
压缩永久变形 200℃＠70 小时 33 30 27 23
压缩永久变形 200℃＠70 小时 -24 -24 -30 -30 -26
高氟橡胶 品级
P457 P757 P459 P959 耐低温品级 品级
PL458 PL958 PL455 PL855 PL956 耐碱品级 品级
BR9151
氟含量(%)
68 68 70 70
氟含量(%)
67 67 65 65 66
氟含量(%)
65
门尼粘度 ML1+4＠121℃ 20 42 20 51
TECNOFLON 过氧化物硫化的氟橡胶加工指南
为什么选用苏威的可过氧化物硫化的氟橡胶
传统上，选用过氧化物硫化氟橡胶是因为过氧化物硫化的氟橡胶比双酚硫化的氟橡胶具有更 好的耐化学药品性和耐低温性能。但是，由于过氧化物流硫化极差的加工特性和极差的物理 机械性能，压缩永久变形，因此过氧化物硫化氟橡胶长期以来都是作为最后的选择。苏威专 利技术能够使过氧化物硫化的氟橡胶克服以上的缺点，并带来许多优势。
配比 100 2.5-3 3-4 3-5 10-60 0-1
标准的氟橡胶填充剂和硫化剂可以在加工混炼胶过程中使用。 我们专利的聚合技术生产的 氟橡胶具有极高的硫化效率。通常，过氧化物助交联剂(TAIC)和过氧化物硫化剂的用量相对 传统的过氧化物硫化剂用量可以减少。使用 3PHR 过氧化物助交联剂和 2.5PHR 过氧化物硫 化剂,可以得到良好的硫变特性和物理机械性能。对硫化而言，吸酸剂的加入，比如氧化锌，是推荐的但不是必须的。在实际应用中，当较长的焦烧时间是必须的，比如注射模压，VAROX DBPH 50HP 比 VAROX DBPH 50 或者 Luperco 101XL 能提供更长的焦烧安全性。 TECNOFLON 过氧化物硫化的氟橡胶能容易的脱模。因此加工助剂应保持最小量，0.5PHR 对大多数应用已经足够了。
压缩永久变形 200℃＠70 小时 40
二段硫化 不经过二段硫化也能得到良好的物理性能。短时间的二段硫化如 220℃，1-4 小时。将会优 化物理机械性能。象处理传统的氟橡胶那样采用长时间的二段硫化将不会改善零件的物理机 械性能。没有或短时间二段硫化将会节省时间，能源，并减少加工步骤。这对于今天竞争激 烈的市场是至关重要的。
典型的配方
材料 TECNOFLON P 品级 过氧化物 助交联剂 吸酸剂 填料 加工助剂
加工 加工采用标准的橡胶加工设备。混炼胶既可在密炼机也可在开炼机上加工。混炼胶将会很好 加工，具有良好的脱辊性和较小的收缩。压延和挤出机通常被用来在模压前对混炼胶进行预 加工。
硫化 TECNOFLON 过氧化物硫化氟橡胶可以注射，移模，模压硫化。此外，硫化罐硫化也可使 用。测试混炼胶的硫变特性对于优化任何模压操作都是一个非常重要的步骤。一个典型的硫 化起点的模具温度是 165℃。你的设定值将根据散热，开模时间，升温时间，和零件剖面结 构等因素而改变。最好是用一个手提的热电偶来测量实际的模温。
过氧化物硫化的氟橡胶通常用于发动机燃油系统，化工防腐和低温环境。
过氧化物硫化体系相对于传统硫化体系的优势 • 突出的流动性 • 异常方便的的脱模性 • 高填充配方中保持较低的门尼粘度 • 卓越的耐热撕裂性能 • 快速硫化 • 不需/短时间二段硫化 • 突出的抗压缩永久变形
聚合物选择 TECNOFLON 过氧化物硫化的氟橡胶在加入填料后保持较低的门尼粘度。因为这些特性， 我们高门尼粘度的聚合物比其他相同门尼的聚合物更好加工。因此，我门应该基于混炼胶门 尼粘度选择胶种，而不是聚合物门尼粘度。苏威的技术人员将会根据您的加工工艺和应用帮 助您选择最佳的聚合物。