氟橡胶的改性与发展

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1、译文:氟橡胶的改性研究进氟橡胶是上世纪50年代研制成功的主链或侧链的碳原子上连冇氟原+的高分了弹性体。氟橡胶具宥优异的耐热性、耐候性、耐臭氧性、耐油性、耐化学品性，气体透过率低，且展于自熄型橡胶。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~般经配合后拉伸强度为10〜20MPa;伸长率150%〜300%;撕裂强度在

2、20〜40kN/m之问，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0前，氟橡胶的耐高温性能极好。氟橡胶在200〜250°C下可长期工作，在300°C吋也可短吋间工作，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°C以下，随温度升高而迅速降低；在150-260°C之间，随温度升高，T降趋势缓慢。1.3耐腐蚀性能氟橡胶具冇卓越的耐腐蚀性能。它对冇机液体、不同燃料油和润滑油的稳定性优异，对

3、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°CX24h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。1.5压缩永久变形性能氟橡胶用于高温卜*的密封，压缩变形性能是它的关键。维通型氟橡胶所以得到极其广泛的应用，是与

4、它的压缩变形的改进分不开的。美国杜邦公司在20世纪60〜70年代致力于提高氟橡胶对压缩变形的抗耐性，取得了显著效果。1.6耐低温性能氟橡胶的耐低温性能较差，它能保持弹性的极限温度为-15--2CTC。随着温度的降低，它的拉伸强度变大，在低温下妞得强韧。在测定2mm厚的标准试样时，其脆性温度在_30°C左右；厚度为1.87mm时为_45°C;厚度0.63mm时为-53°C;厚度0.25mm时为_69°C。一般氟橡胶使用温度可略低丁•脆性温度。如美国军用标准MTL-25879D中规定使用温度为-40〜205"C。

5、国外对氟橡胶在航天发动机中使用温度极限为_35°C。1.7耐天候老化和耐臭氧性VitonA自然存放10年之后的性能仍然是令人满意的。在臭氧浓度为0.01%的空气中，经45d作用未出现明显的龟裂。它的耐天候老化和耐臭氧性也是令人满意的。1.8电性能氟橡胶的电绝缘性能不是太好，只适用于低频低电压下使用。温度对它的电性能影响很大，如从24°C升到184°C时，其绝缘电阻下降5个数量级。1.9气透性氟橡胶的气体溶解度比较大，其扩散速度比较小，总的气透性很小。在氟橡胶屮，由于填料的加入，充填丫橡胶内部的空隙，从而使硫化

6、胶的气透性变小，这对于真空密封是很有利的。如配合适宜，氟橡胶可解决l(r-7Pa真空密封。1.10阻燃性氟橡胶遇火能燃烧，燃烧时会分解出UF气体，腐蚀性、毒性大。离火即0熄。2氟橡胶的改性研究针对氟橡胶的弹性、耐寒性差，价格昂贵等缺点，科研工作者做了大量的研究工作，以改善橡胶性能。橡胶改性主耍有两个方向：其一是通过主链改性，如氟醚橡胶、氟硅橡胶的开发，将醚键引入氟橡胶主链，增大了大分子的柔性，使其低温性能大大改善的同吋保留了氟橡胶原冇特性，但由于开发生产成本高，极大地限制了其推广和应用；其二是橡胶并用，将氟橡

7、胶与一些通用橡胶、特种橡胶并用，目的在于获得性能优异而成本较低的材料。由于氟橡胶自身结构上的特点，共硫化体系选择比较困难，且并用后会部分降低氟橡胶独冇特性等原因，W内外在并用方面的研究幵展得并不广泛。到目前为至，氟橡胶的井用改性主耍还停留在FPM/ACM,FPM/EPDM等方川。但氟橡胶具冇其他橡胶不吋替代的高性能，如何通过并用研究在改善氟橡胶缺点的同时，不降低甚至提高其独有特性，还是一个值得关注的领域。氟橡胶之间的并用2.1.1不同牌号氟橡胶的并用众所周知，同类橡胶的并用无论在相容性或共硫化方面都很容易实现

8、。如果选择不同牌号氟橡胶（如2601和2605）进行并用，可以降低部分氟橡胶胶料的硬度、拉仲强度，提高拉断仲长率，从而改善氟橡胶的加工性。氟橡胶2601氟质量分数为65%,门尼粘度90,在生产中加工性能较差，而氟橡胶2605氟质量分数为60%,门尼粘度只冇40。氟橡胶2601和2605并用后相对分+质量分布加宽，起到一定的内增塑作用，能使胶料更容易挤出。研究表明，并用后不会影响氟橡胶2601的耐热性