氟橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子上接有氟原子的一種合成高分子彈性體。這種新型高分子材料具有耐熱、耐油、耐溶劑、耐強氧化劑等特性,并具有良好物理機械性能。
氟橡膠性能
氟橡膠性能主要表現在:氟橡膠具有較好的力學性能,有較好的拉伸強度和硬度,但常溫下彈性較差。氟橡膠在耐熱耐溫、耐老化方面,可以和硅橡膠相媲美,優于其它橡膠。例如26型可在250℃ 下長期工作,而其對日光、臭氧和氣候老化十分穩定、是其它非氟橡膠不能比擬的。
氟橡膠抗壓縮變形性能能通過改進得到增強,其優良的耐磨性可用于靜動密封件的生產。如氟橡膠摩擦系數在0.8O左右,丁腈橡膠則為0.90~1.05,說明氟橡膠耐唐性能好氟橡膠有很高的化學穩定性,是所有彈性體中最耐介質的一種,使其能在許多苛刻化學環境下工作。同時,氟橡膠還具有良好的耐真空性能和自熄耐火性能。
氟橡膠的改性
氟橡膠的模壓流動性差,常常在硫化時產生流痕甚至開裂。為了解決氟橡膠的流動性,經過研究采用了兩種方法:一是將高分子量(20萬)和低分子量(10萬)氟橡膠并用,二是生產寬分子量分布的氟橡膠,目前 后一種方法為主。
為解決氟橡膠的壓縮永久變形性能,主要通過添加硫化的交聯劑、促進劑和耐熱助劑方法來使氟橡膠獲得低的壓縮永久變形性,從而解決并提高氟橡膠的物理機械性能。另外,國外的氟橡膠生產企業根據使用場合的不同,研制出許多種不同用途的氟橡膠。如美國杜邦公司已開發出能分別適用于墊片 O形圈及油封的Viton A—HV,Viton E一60,適用于旋切墊片等復雜零件的Viton E一430,適用于液壓系統密封的Viton 970,適用低溫柔性用途的VitonGLT等許多新型氟橡膠。
由于氟橡膠價格昂貴,國外氟橡膠企業曾在生產工藝及性能改進上進行了深人研究,并取得了許多研究成果。如美國杜邦公司就開發出過氧化物硫化的GF 205NP新品,它不需要二段硫化,就降低了生產成本。另外還有一種
很常用的方法,就是用價格相對低廉的非氟橡膠與氟橡膠并用,在使用性能幾乎不降低的情況下降低生產和使用成本,從而獲得最佳的經濟效益。主要方法有兩類:一類是用低價氟橡膠替代高價氟橡膠,并用非氟橡膠與低價氟橡膠并用改性,以獲得高價氟橡膠相似的性能。
如心丙氟橡膠較高性能的特種氟橡膠價格低,但它的耐寒性能差,而加人20% ~30%的三元乙丙橡膠能明顯改善其耐寒性能,其脆性溫度和壓縮耐寒系數分別由原來的一33 和0.1提高到一50℃ 和0 4,并且橡膠強度電比全四丙氟橡膠有較大提高。另一類是將價格貴的氟橡膠與價格相對便宜的非氟橡膠并用,在不改變使用性能要求的情況下降低使用成本。如價格貴的氟橡膠PKM與非氟橡膠ACM并用,就可在保證性能幾乎不下降情況下顯著降低成本。
ACM與FKM并用(70/30比例),其綜臺成本約能下降35.4%。此外,還有一種方法也能降低氟橡膠使用成本。全氟醚橡膠“Kalrez”可在265cc的水蒸汽中能使用1年,但價格十分昂貴(約30o0元/kg),而價廉的四丙氟橡膠(約為氟醚橡膠的4o%左右)通過適當改性能很好適應此用途,這樣就能大大降低使用成本。