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氟橡膠的性能
日期：2024-12-23 16:39
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摘要：
氟橡膠的性能
一、簡介
橡膠分子中含有氟原子, 氟原子與碳原子組成的C-F鍵鍵能很高,同時(shí)氟原子具有極大的吸附效應(yīng),使氟碳分子鏈中的C-C鍵鍵能增強(qiáng), 且隨其氟化程度的提高而增強(qiáng);氟原子可以把C-C主鍵較好地加以屏蔽,從而保證了C-C鍵的化學(xué)隋性。這種特殊的分子結(jié)構(gòu),使氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、耐氧化性、耐高真空性、耐油性、耐老化等多種特異性能。
氟橡膠的主要類型有26型、246型、23型; 四丙氟橡膠、氟硅橡膠、羥基亞硝基氟橡膠、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠。
二、主要性能
1、化學(xué)穩(wěn)定性
氟橡膠具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,是目前所有彈性體中耐介質(zhì)性能*好的一種。26型氟橡膠耐石油基油類、雙酯油類、硅醚硅酸油類,耐無機(jī)酸、耐多數(shù)的有機(jī)溶劑,但不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氫氟酸、***、磷酸類液壓油。23類更有獨(dú)特之處,其耐強(qiáng)氧化性的無機(jī)酸如發(fā)煙硝酸、濃硫酸性能比26型好。
2、耐高溫性優(yōu)異
氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣,可以說是目前彈性體中*好的。246＞26＞23。
3、耐老性能好
具有極好的耐天候老化性能, 耐臭氧性能。
4、真空性能**
具有極好的真空性能。
5、機(jī)械性能優(yōu)良
有優(yōu)良的物理機(jī)械性能。在高溫下的壓縮長久變形大,但若以相同條件比較,丁腈橡膠和氯丁橡膠均比26型橡膠大。
6、電性能較好
23型氟橡膠的電性能較好,吸濕性比其他彈體低,可作為較好的電絕緣材料。氟橡膠一般只適于低頻低壓下使用，溫度對(duì)其電性能影響很大，從24℃升到184℃，其絕緣電阻下降35000倍。
7、氣性小
氟橡膠對(duì)氣體的溶解度大,但擴(kuò)散速度卻比較小,所以總體表現(xiàn)出來的透氣性也小。據(jù)報(bào)道,26型氟橡膠在30℃下對(duì)于氧、氮、二氧化碳的透氣性和丁基橡膠相當(dāng),比氯丁橡膠、天然橡膠好。
8、低溫性能不好
氟橡膠低溫性能不好,這是由于其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)所致。如23-11型的Tg＞0℃。實(shí)際使用的氟橡膠低溫性能通常用脆性溫度及壓縮耐寒系數(shù)來表示。膠料的配方以及產(chǎn)品形狀對(duì)脆性溫度影響都比較大。
9、耐輻射性能較差
氟橡膠的耐輻射性能是彈性體中比較差的一種,26型橡膠輻射作用后表現(xiàn)為交聯(lián)效應(yīng),23型則表現(xiàn)為裂解效應(yīng)。
橡膠分子中含有氟原子, 氟原子與碳原子組成的C-F鍵鍵能很高,同時(shí)氟原子具有極大的吸附效應(yīng),使氟碳分子鏈中的C-C鍵鍵能增強(qiáng), 且隨其氟化程度的提高而增強(qiáng);氟原子可以把C-C主鍵較好地加以屏蔽,從而保證了C-C鍵的化學(xué)隋性。這種特殊的分子結(jié)構(gòu),使氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、耐氧化性、耐高真空性、耐油性、耐老化等多種特異性能。
氟橡膠的主要類型有26型、246型、23型; 四丙氟橡膠、氟硅橡膠、羥基亞硝基氟橡膠、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠。
二、主要性能
1、化學(xué)穩(wěn)定性
氟橡膠具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,是目前所有彈性體中耐介質(zhì)性能*好的一種。26型氟橡膠耐石油基油類、雙酯油類、硅醚硅酸油類,耐無機(jī)酸、耐多數(shù)的有機(jī)溶劑,但不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氫氟酸、***、磷酸類液壓油。23類更有獨(dú)特之處,其耐強(qiáng)氧化性的無機(jī)酸如發(fā)煙硝酸、濃硫酸性能比26型好。
2、耐高溫性優(yōu)異
氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣,可以說是目前彈性體中*好的。246＞26＞23。
3、耐老性能好
具有極好的耐天候老化性能, 耐臭氧性能。
4、真空性能**
具有極好的真空性能。
5、機(jī)械性能優(yōu)良
有優(yōu)良的物理機(jī)械性能。在高溫下的壓縮長久變形大,但若以相同條件比較,丁腈橡膠和氯丁橡膠均比26型橡膠大。
6、電性能較好
23型氟橡膠的電性能較好,吸濕性比其他彈體低,可作為較好的電絕緣材料。氟橡膠一般只適于低頻低壓下使用，溫度對(duì)其電性能影響很大，從24℃升到184℃，其絕緣電阻下降35000倍。
7、氣性小
氟橡膠對(duì)氣體的溶解度大,但擴(kuò)散速度卻比較小,所以總體表現(xiàn)出來的透氣性也小。據(jù)報(bào)道,26型氟橡膠在30℃下對(duì)于氧、氮、二氧化碳的透氣性和丁基橡膠相當(dāng),比氯丁橡膠、天然橡膠好。
8、低溫性能不好
氟橡膠低溫性能不好,這是由于其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)所致。如23-11型的Tg＞0℃。實(shí)際使用的氟橡膠低溫性能通常用脆性溫度及壓縮耐寒系數(shù)來表示。膠料的配方以及產(chǎn)品形狀對(duì)脆性溫度影響都比較大。
9、耐輻射性能較差
氟橡膠的耐輻射性能是彈性體中比較差的一種,26型橡膠輻射作用后表現(xiàn)為交聯(lián)效應(yīng),23型則表現(xiàn)為裂解效應(yīng)。
典型應(yīng)用
氟橡膠密封件，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的密封時(shí)，可在200℃~250℃下長期工作，在300并下短期工作，其工作壽命可與發(fā)動(dòng)機(jī)返修壽命相同，達(dá)1000~5000飛行小時(shí)（時(shí)間5~10年）；用于化學(xué)工業(yè)時(shí)，可密封無機(jī)酸（如140℃下的67%的硫酸、70℃的濃鹽酸，并℃下30%的硝酸），有機(jī)溶劑（如氯代烴、苯、高芳烴汽油）及其它有機(jī)物（如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等）；用于深井采油時(shí)，可承受149℃和420個(gè)大氣壓的苛刻工作條件；用于過熱蒸汽密封件時(shí)，可在160~170℃的蒸汽介質(zhì)中長期工作。在單晶硅的生產(chǎn)中，常用氟橡膠密封件以密封高溫（300℃）下的特殊介質(zhì)—三氯氫硅、四氯化硅、砷化鎵、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的鹽酸等。
在高真空應(yīng)用方面，當(dāng)飛行高度在200~300Km時(shí)，氣壓為133×10-6Pa（10-6mmHg），氯丁橡膠，丁橡膠、丁基橡膠均可應(yīng)用；當(dāng)飛行高度超過643Km時(shí)，氣壓將下降為133×10-7Pa（10-7mmHg）以下，在這種高真空中只有氟橡膠能夠應(yīng)用。一般在高真空或超高真空裝置系統(tǒng)使用前，需經(jīng)過高溫烘烤處理，26型、246型氟橡膠能承受200℃~250℃高溫老化，因此成為高真空設(shè)備及宇宙飛行器中*主要的橡膠材料。
用氟橡膠制造的膠管適用于耐高溫、耐油及耐特種介質(zhì)場合，如用作飛機(jī)燃料油、液壓油、合成雙酯類油、高溫?zé)峥諝?、熱無機(jī)及其它特種介質(zhì)（如氯化烴及其它氯化物）的輸送、導(dǎo)引等。用氟橡膠制成的電線電纜屈撓性好，且有良好的絕緣性。氟橡膠制作的玻璃纖維膠布，能耐300℃的高溫和耐化學(xué)腐蝕。芳綸布涂氟膠后，可以制作石油化工廠耐高溫、耐酸鹼類儲(chǔ)罐間的連接伸縮管（兩端可有金屬法蘭連接），可承受高壓力、高溫度和介質(zhì)腐蝕，并對(duì)兩罐的變形伸縮起緩沖減震連接作用。尼龍布涂氟膠后制成的膠布密封袋，作為煉油廠的內(nèi)浮頂貯罐用軟密封件，起到密封、減少油液面的揮發(fā)損失等作用。
23型、四丙型氟橡膠主要用作耐酸、耐特殊化學(xué)品的腐蝕性密封場合。羥基亞硝基氟橡膠主要用作防護(hù)制品和密封制品，以溶液形式作為不燃性涂料，應(yīng)用于防火電子元件及純氧中工作的部件。其溶液和液體橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品，如宇宙服、手套、管帶、球等。也可用作玻璃、金屬”瀨性體、織物的膠粘劑，制造海綿及接觸火箭推進(jìn)劑（N2O4）的墊圈、“O”型圈、膠囊、閥尹疇各類密封件等。
G型系列氟橡膠制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟橡膠無法達(dá)到的耐高溫蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烴汽油的性能；GLT型氟橡膠、氯化磷橡膠、全氟醚橡膠等更具有寬廣的使用溫度范圍，低溫柔軟性、彈性密封性等。全氟醚橡膠還具有突出的耐介質(zhì)腐蝕性，在****技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。
用氟橡膠制成的密封劑—膩?zhàn)樱腿剂嫌托阅芡怀?，可?00℃左右的油中使用，被用作飛機(jī)整體油箱的密封材料。用氟橡膠制得的閉孔海綿，具有耐酸、耐油、寬廣使用溫度范圍和良好的絕緣性，可用作火箭燃料、溶劑、液壓油、潤滑油及油膏的密封和火箭、導(dǎo)彈的減震材料，耐溫達(dá)204℃，浸漬氟膠乳液的石棉纖維布，可制成石棉膠板，用于耐高溫、耐燃燒和耐化學(xué)腐蝕性的場合。
氟橡膠密封件，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的密封時(shí)，可在200℃~250℃下長期工作，在300并下短期工作，其工作壽命可與發(fā)動(dòng)機(jī)返修壽命相同，達(dá)1000~5000飛行小時(shí)（時(shí)間5~10年）；用于化學(xué)工業(yè)時(shí)，可密封無機(jī)酸（如140℃下的67%的硫酸、70℃的濃鹽酸，并℃下30%的硝酸），有機(jī)溶劑（如氯代烴、苯、高芳烴汽油）及其它有機(jī)物（如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等）；用于深井采油時(shí)，可承受149℃和420個(gè)大氣壓的苛刻工作條件；用于過熱蒸汽密封件時(shí)，可在160~170℃的蒸汽介質(zhì)中長期工作。在單晶硅的生產(chǎn)中，常用氟橡膠密封件以密封高溫（300℃）下的特殊介質(zhì)—三氯氫硅、四氯化硅、砷化鎵、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的鹽酸等。
在高真空應(yīng)用方面，當(dāng)飛行高度在200~300Km時(shí)，氣壓為133×10-6Pa（10-6mmHg），氯丁橡膠，丁橡膠、丁基橡膠均可應(yīng)用；當(dāng)飛行高度超過643Km時(shí)，氣壓將下降為133×10-7Pa（10-7mmHg）以下，在這種高真空中只有氟橡膠能夠應(yīng)用。一般在高真空或超高真空裝置系統(tǒng)使用前，需經(jīng)過高溫烘烤處理，26型、246型氟橡膠能承受200℃~250℃高溫老化，因此成為高真空設(shè)備及宇宙飛行器中*主要的橡膠材料。
用氟橡膠制造的膠管適用于耐高溫、耐油及耐特種介質(zhì)場合，如用作飛機(jī)燃料油、液壓油、合成雙酯類油、高溫?zé)峥諝?、熱無機(jī)及其它特種介質(zhì)（如氯化烴及其它氯化物）的輸送、導(dǎo)引等。用氟橡膠制成的電線電纜屈撓性好，且有良好的絕緣性。氟橡膠制作的玻璃纖維膠布，能耐300℃的高溫和耐化學(xué)腐蝕。芳綸布涂氟膠后，可以制作石油化工廠耐高溫、耐酸鹼類儲(chǔ)罐間的連接伸縮管（兩端可有金屬法蘭連接），可承受高壓力、高溫度和介質(zhì)腐蝕，并對(duì)兩罐的變形伸縮起緩沖減震連接作用。尼龍布涂氟膠后制成的膠布密封袋，作為煉油廠的內(nèi)浮頂貯罐用軟密封件，起到密封、減少油液面的揮發(fā)損失等作用。
23型、四丙型氟橡膠主要用作耐酸、耐特殊化學(xué)品的腐蝕性密封場合。羥基亞硝基氟橡膠主要用作防護(hù)制品和密封制品，以溶液形式作為不燃性涂料，應(yīng)用于防火電子元件及純氧中工作的部件。其溶液和液體橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品，如宇宙服、手套、管帶、球等。也可用作玻璃、金屬”瀨性體、織物的膠粘劑，制造海綿及接觸火箭推進(jìn)劑（N2O4）的墊圈、“O”型圈、膠囊、閥尹疇各類密封件等。
G型系列氟橡膠制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟橡膠無法達(dá)到的耐高溫蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烴汽油的性能；GLT型氟橡膠、氯化磷橡膠、全氟醚橡膠等更具有寬廣的使用溫度范圍，低溫柔軟性、彈性密封性等。全氟醚橡膠還具有突出的耐介質(zhì)腐蝕性，在****技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。
用氟橡膠制成的密封劑—膩?zhàn)樱腿剂嫌托阅芡怀?，可?00℃左右的油中使用，被用作飛機(jī)整體油箱的密封材料。用氟橡膠制得的閉孔海綿，具有耐酸、耐油、寬廣使用溫度范圍和良好的絕緣性，可用作火箭燃料、溶劑、液壓油、潤滑油及油膏的密封和火箭、導(dǎo)彈的減震材料，耐溫達(dá)204℃，浸漬氟膠乳液的石棉纖維布，可制成石棉膠板，用于耐高溫、耐燃燒和耐化學(xué)腐蝕性的場合。
