氟硅橡胶
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氟硅橡胶性能
在工作压力8~16MPa范围内,橡胶推荐硬度为70~80HS;16~32MPa范围内,推荐硬度为80~90HS。
应加强密封圈进货质量检验GB1235-76 JB/ZQ 4609-1997 可以参考密封设计参考
1 氟硅橡胶分类及性质
①氟硅橡胶是氟硅生胶在加入硫化剂和各种补强填料后经硫化即得到,一般所说的氟硅橡胶就是指全氟氟硅橡胶。
②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。
④氟硅橡胶是一种改性硅橡胶,即硅橡胶的硅氧烷侧链上的甲基被r—三氟丙基所取代的产品。
具有优良的耐油、耐溶剂性能,对于脂肪族,芳香族和氯化烃溶剂,对石油基的各种燃料油、润滑油、液压油及某些合成油(如二酯类润滑油、硅酸酯类液压油等)常温和高温下的稳定性都很好,并还能保持弹性。
在浸油条件下,最高使用温度可达180℃。
在常温和高温下的稳定性都很好,能在-70℃~+200℃范围内长期使用,250℃下短期使用。
②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,①聚硫橡胶耐高温达1 0 0 ℃,丁腈橡胶达1 3 0℃,而氟硅橡胶耐高温可达1 8 0 ~ 2 3 0 ℃,其优势不言自明。
高温下氟硅橡胶的物理机械性能要好于氟橡胶,而室温下氟橡胶的物理性能又好于氟硅橡胶2倍,在1 5 O ℃时,两者的性能相等。
到2 0 0 ℃时,氟硅橡胶的物理性能却好于氟橡胶2倍,在2 3 O ℃时更是惊人地好于氟橡胶4 倍之多。
②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,
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。
硅橡胶有着其它橡胶无法比拟的耐高低温、耐燃油、耐溶剂性能,现已广
泛应用于航空、航天、汽车等领域,可在飞机、火箭、导弹、宇宙飞船、石油化工、汽车等行业中作为燃料油、润滑油的接触胶管、垫片、密封圈、燃料箱衬里,也可用于制造耐腐蚀的衣服、手套以及涂料、胶粘剂等。
但氟硅橡胶也存在以下问题:
(1)价格昂贵。
氟硅橡胶单体合成相当困难,加上引入含氟基团增大了硫化难度,硫化工艺复杂,使得氟硅橡胶生产成本高。
(2)机械强度太低,补强过程复杂。
未经补强的氟硅橡胶强度很差,补强后的氟硅橡胶强度也不高,且补强工艺复杂,会对环境造成一定的污染。
(3)耐高温性能仍需加强。
氟硅橡胶热稳定性不及甲基硅橡胶,对于高温硫化氟硅橡胶而言,其长期使用温度不能超过250℃,室温硫化胶则更低,这也限制了氟硅橡胶的应用。
③特性与优点
氟硅聚合物, 低压缩形变;耐油、耐溶剂性能优异;低、高温稳定性良好;耐燃、绝缘性好;
氟硅橡胶物理机械性能表
产品应用范围
●航空工业:机上耐燃料油、润滑油的密封件/接触件。
如各种O型圈、填片、整体油箱密封,密封环、传感器材料、隔膜、氟硅衬垫的线夹。
●汽车工业:各类车辆密封环、油封、膜片、导管、阀门衬里等
●军事工业:应用于需耐低温/耐油/耐酸的苛刻环境中,如军用飞机的液压系统输液波纹管,特殊车辆的门窗/口盖密封条,传感器用传感材料
储存及有效期
本品为非危险品。
贮运时注意防潮及防止酸、碱等杂质混入。
常温下贮存期为2年。
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。
①摘自《氟硅橡胶浅谈》赵柯,邵均林田军昊,洪惠能( 浙江化工科技集团有限公司)
②摘自《国内氟硅橡胶的研究进展》
③摘自《广州大熙化工原材料有限公司材料介绍》
④摘自《百度文库》。