氟橡膠的化學性能
氟橡膠(fluororubber)是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體.*早的氟橡膠為1948年美國DuPont公司試制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其與苯乙烯,丙烯等的共聚體,但性能并不比氯丁橡膠,丁橡膠突出,而且價格昂貴,沒有實際工業價值.50年代后期,美國Thiokol公司開發了一種低溫性好,耐強氧化劑(N2O4)的二元亞硝基氟橡膠,氟橡膠開始進入實際工業應用.此后,隨著技術進步,各種新型氟橡膠不斷開發出來.
氟橡膠具有耐高溫,耐油及耐多種化學藥品侵蝕的特性,是現代航空,導彈,火箭,宇宙航行等**科學技術不可缺少的材料.近年,隨著汽車工業對可靠性,**性等要求的不斷提升,氟橡膠在汽車中的用量也迅速增長. 中國從1958年開始也開發了多種氟橡膠,主要為聚烯烴類氟橡膠,如23型,26型,246型以及亞硝基類氟橡膠;隨后又發展了較新品種的四丙氟橡膠,全氟醚橡膠,氟化磷橡膠.這些氟橡膠品種都首先以航空,航天等國防**配套需要出發,逐步推廣應用到民用工業部門.
氟橡膠化學穩定性佳
氟橡膠具有高度的化學穩定性,是目前所有彈性體中耐介質性能*好的一種.26型氟橡膠耐石油基油類,雙酯類油,硅醚類油,硅酸類油,耐無機酸,耐多數的有機,無機溶劑,藥品等,僅不耐低分子的酮,醚,酯,不耐胺,氨,氫氟酸,***,磷酸類液壓油.23型氟膠的介質性能與26型相似,且更有獨特之處,它耐強氧化性的無機酸如發煙硝酸,濃硫酸性能比26型好,在室溫下98%的HNO3中浸漬27天它的體積膨脹僅為13%~15%.
氟橡膠耐高溫性優異
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.26-41氟膠在250℃下可長期使用,300℃下短期使用;246氟膠耐熱比26-41還好.在300℃×100小時空氣熱老化后的26-41的物性與300℃×100小時熱空氣老化后246型的性能相當,其扯斷伸長率可保持在100%左右,硬度90~95度.246型在350℃熱空氣老化16小時之后保持良好彈性,在400℃熱空氣老化110分鐘之后保持良好彈性,在400℃熱空氣老化110分鐘之后,含有噴霧炭黑,熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長率上升約1/2~1/3,強度下降1/2左右,仍保持良好的彈性.23-11型氟膠可以在200℃下長期使用,250℃下短期使用.
氟橡膠耐老化性能好
氟橡膠具有極好的耐天候老化性能,耐臭氧性能.據報導,DuPont開發的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人滿意,在臭氧濃度為0.01%的空氣中經45天作用沒有明顯龜裂.23型氟橡膠的耐天候老化,耐臭氧性能也極好.
氟橡膠真空性能**
26型氟橡膠具有極好的真空性能.246氟橡膠基本配方的硫化膠真空放氣率僅為37×10-6乇升/秒.厘米2.246型氟橡膠已成功應用在10-9乇的真空條件下.
氟橡膠機械性能優良
氟橡膠具有優良的物理機械性能.26型氟橡膠一般配合的強力在10~20MPa之間,扯斷伸長率在150~350%之間,抗撕裂強度在3~4KN/m之間.23型氟橡膠強力在15.0~25MPa之間,伸長率在200%~600%,抗撕裂強度在2~7MPa之間.一般地,氟橡膠在高溫下的壓縮長久變形大,但是如果以相同條件比較,如從150℃下的同等時間的壓縮長久變形來看,丁和氯丁橡膠均比26型氟膠要大,26型氟橡膠在200℃×24小時下的壓縮變形相當于丁橡膠在150℃×24小時的壓縮變形.
氟橡膠電性能較好
23型氟橡膠的電性能較好,吸濕性比其他彈性體低,可作為較好的電絕緣材料.26型橡膠可在低頻低壓下使用.
氟橡膠透氣性小
氟橡膠對氣體的溶解度比較大,但擴散速度卻比較小,所以總體表現出來的透氣性也小.據報導,26型氟橡膠在30℃下對于氧,氮,氦,二氧化碳氣體的透氣性和丁基橡膠,丁橡膠相當,比氯丁膠,天然橡膠要好.
氟橡膠低溫性能不好
氟橡膠的低溫性能不好,這是由于其本身的化學結構所致,如23-11型的Tg>0℃.實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來表示.膠料的配方以及產品的形狀(如厚度)對脆性溫度影響都比較大,如配方中填料量增加則脆性溫度敏感地變壞,制品的厚度增加,脆性混同度也
敏感地變壞.
氟橡膠耐輻射性能較差
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為交聯效應,23型氟橡膠則表現為裂解效應.246型氟橡膠在空氣中常溫輻射在5×107侖的劑量下性能劇烈變化,在1×107侖條件下硬度增加1~3度,強度下降20%以下,伸長率下降30%~50%,所以一般認為246型氟橡膠可以耐1×107侖,極限為5×107侖.
氟橡膠重點應用
氟橡膠由于氟橡膠具有耐高溫,耐油,耐高真空及耐酸堿,耐多種化學藥品的特點,已應用于現代航空,導彈,火箭,宇宙航行,艦艇,原子能等**技術及汽車,造船,化學,石油,電訊,儀儀,機械等工業領域.