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氟橡胶的化学性能

日期:2020-07-06 17:09
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摘要:
     氟橡胶的化学性能

  氟橡胶(fluororubber)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体.*早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯,丙烯等的共聚体,但性能并不比氯丁橡胶,丁橡胶突出,而且价格昂贵,没有实际工业价值.50年代后期,美国Thiokol公司开发了一种低温性好,耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶,氟橡胶开始进入实际工业应用.此后,随着技术进步,各种新型氟橡胶不断开发出来.
氟橡胶具有耐高温,耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空,导弹,火箭,宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料.近年,随着汽车工业对可靠性,安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长.   中国从1958年开始也开发了多种氟橡胶,主要为聚烯烃类氟橡胶,如23型,26型,246型以及亚硝基类氟橡胶;随后又发展了较新品种的四丙氟橡胶,全氟醚橡胶,氟化磷橡胶.这些氟橡胶品种都首先以航空,航天等国防军工配套需要出发,逐步推广应用到民用工业部门. 

  氟橡胶化学稳定性佳 

  氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能*好的一种.26型氟橡胶耐石油基油类,双酯类油,硅醚类油,硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机,无机溶剂,药品等,仅不耐低分子的酮,醚,酯,不耐胺,氨,氢氟酸,***,磷酸类液压油.23型氟胶的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸,浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%. 

  氟橡胶耐高温性优异 

  氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中*好的.26-41氟胶在250℃下可长期使用,300℃下短期使用;246氟胶耐热比26-41还好.在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当,其扯断伸长率可保持在100%左右,硬度90~95度.246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后,含有喷雾炭黑,热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3,强度下降1/2左右,仍保持良好的弹性.23-11型氟胶可以在200℃下长期使用,250℃下短期使用. 

  氟橡胶耐老化性能好 
  
  氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能.据报导,DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂.23型氟橡胶的耐天候老化,耐臭氧性能也极好. 

  氟橡胶真空性能优良 

  26型氟橡胶具有极好的真空性能.246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒.厘米2.246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下. 

  氟橡胶机械性能优良 

  氟橡胶具有优良的物理机械性能.26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间,扯断伸长率在150~350%之间,抗撕裂强度在3~4KN/m之间.23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间,伸长率在200%~600%,抗撕裂强度在2~7MPa之间.一般地,氟橡胶在高温下的压缩长久变形大,但是如果以相同条件比较,如从150℃下的同等时间的压缩长久变形来看,丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大,26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶在150℃×24小时的压缩变形. 

  氟橡胶电性能较好 

  23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料.26型橡胶可在低频低压下使用. 

  氟橡胶透气性小 

  氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小.据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧,氮,氦,二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶,丁橡胶相当,比氯丁胶,天然橡胶要好. 

  氟橡胶低温性能不好 

  氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃.实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示.胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也
敏感地变坏. 

  氟橡胶耐辐射性能较差 

  氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种,26型橡胶辐射作用后表现为交联效应,23型氟橡胶则表现为裂解效应.246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化,在1×107仑条件下硬度增加1~3度,强度下降20%以下,伸长率下降30%~50%,所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑,极限为5×107仑. 

  氟橡胶重点应用 

  氟橡胶由于氟橡胶具有耐高温,耐油,耐高真空及耐酸碱,耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空,导弹,火箭,宇宙航行,舰艇,原子能等尖端技术及汽车,造船,化学,石油,电讯,仪仪,机械等工业领域.