氟橡胶材料介绍范文

氟橡胶材料介绍范文氟橡胶材料介绍范文 氟橡胶材料介绍氟橡胶的加工与应用氟橡胶的加工与应用1 前言氟 橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种高分子弹性体 所以它具有特别优异的性能 这里要讨论的是氟 26或氟 246 即维通型氟橡胶 它是偏氟乙烯 六氟丙烯的二元和三元 第三单体为四氟乙烯 共聚物 其用量占世界氟橡胶总消耗量的90 以上 氟橡胶自1956年由美国杜邦公司的试验装置投产后 1958年即建成1 800吨 年规模生产装置以来 它的发展十分迅速 60年代中后期 年递增为20 30 70年代的增长率为10 踏进80年代仍保持7 8 的增长速度 而且这种趋势一直保持下来 氟橡胶大量用于特殊密封制品的生产 据报道 美国50 的氟橡胶用于橡胶密封制品 日本的应用比例更大 高达80 维通型氟橡胶的高速发展 主要是他具有最好的综合性能 包括它 具有较好的力学强度 热稳定性好 耐介质性能特别优异 而且加 工生产工艺方便 成本较低 因此 它在氟弹性体中占有绝对优势 的地位 已广泛用于航天 航空 交通 石油 机械 冶金 化工等工业部 门 并在各个领域取得较好的经济效益和社会效益 2 氟橡胶的主要性能 1 常态下的力学性能26型氟橡胶一般的配合强度10 20Mpa 伸长率150 300 撕裂强度在20 40KN m之间 但是它的弹性较差 氟橡胶的摩擦系数 0 8 较丁腈橡胶的摩擦系数 0 9 1 5 小 2 耐高温性能氟橡胶和硅橡胶的耐高温性能 是目前现有橡胶中 最好的 F26 41氟橡胶在200 250 下可长期工作 在300 也可短期工作 见表1 F246的耐热性能比F26好一点 表1 氟橡胶的耐热性试验温度 时间 小时 20410000以上2323000 260100028824031648在耐老化方面 氟橡胶和硅橡胶优于其它品种 的橡胶 见表2 表 2各种橡胶的耐热老化性 橡胶种类具有工作能 力的极限温度 氟橡胶320硅橡胶320丁腈橡胶180天然橡胶130 橡胶 在该浓度下 经过24 26小时老化后 拉伸强度 7MPa 伸长率 10 0 的称为具有工作能力 氟橡胶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 以下 随温度升高而迅速降低 在150 260 之间 随温度升高下降缓慢 见表3 表3 氟橡胶在不同温度下的性能变化性能24 150 204 拉伸强度M pa16 83 42 0伸长率100 33012080硬度 邵氏 756563基于以上 情况 在高温条件下使用的氟橡胶密封件 应避免非装配应力的作 用 以免造成高温下早期损坏 3 耐腐蚀性能氟橡胶具有卓越的耐腐蚀性能 它对有机液体 不同燃料油和润滑油的稳定性优异 对大部分无机酸 碳氢化合物 苯和甲苯有良好的抗蚀性 仅仅不耐低分子的酯 醚 酮以及部分胺类化合物 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 对氟橡胶来说 过氧化物硫化的氟橡胶优于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 24h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 5 压缩永久变形性能氟橡胶用于高温下的密封中 压缩变形是它 的关键性能 维通型氟橡胶所以得到极其广泛的应用 是与它的压缩变形的改进 分不开的 美国杜邦公司从60 0年代致力于提高氟橡胶压缩变形的抗耐性 并取得显著的效果 表4是杜邦公司氟橡胶压缩变形的改进 表4 杜邦公司氟橡胶压缩变形的改进年度204 70h1964 80196860 196950197030197313 6 耐低温性能氟橡胶的耐低温性能一般 它能保持弹性的极限温 度为 15 20 随着温度的降低 它的拉伸强度变大 在低温下显得强韧的 在测2mm厚的标准试样时 它的脆性温度在 30 左右 厚度1 87mm时为 45 厚度0 63mm时为 53 厚度0 25mm时为 69 一般氟橡胶的使用温度可略低于脆性温度 如美国军用标准MIL 25879D中规定使用温度为 40 205 国外对氟橡胶在航空发动机中使用温度极限为 35 7 耐气候老化和耐臭氧性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45天作用没有明显龟裂 它的耐气候老化和耐臭氧性是令人满意的 8 电性能氟橡胶的电绝缘性能不是太好 只适于低频低压下使用 温度对它的电性能影响很大 从24 升到184 时 其绝缘电阻下降 35000倍 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 在氟橡胶中 填料的加入 充填了橡胶内部的空隙 从而使硫化胶 的气透性变小 这对于真空密封是很有利的 如配合适中 氟橡胶可解决10 7Pa真空密封 10 耐燃性氟橡胶遇火能燃烧 离火即自熄 3 氟橡胶的配合技术一个氟橡胶的配方 一般是由生胶 吸酸剂 硫化剂 促进剂 补强填充剂 加工助剂等组成 1 生胶国产氟橡胶和国外的氟橡胶的性能基本相同 只是加工性 能有些差异 国产胶的加工性能较差 主要是门尼粘度较高 相应 影响胶料加工流动性差 国产氟橡胶26相当于美国杜邦公司的VitonA 氟橡胶246相当于Vito nB 国外的氟橡胶生胶 有不少已加好了硫化剂 美国3M公司和日 本大金公司供应的氟橡胶已经加好了硫化剂 2 硫化剂硫化是使氟橡胶产生一定程度的交联 使其具有良好的 使用性能 氟橡胶硫化可以采用亲核试剂的离子加成机理进行 也可以以过氧 化物或射线以自由基机理进行 胺类化合物 1 3 硫化剂 硫化氟橡胶 可以解决一般产品的要 求 采用2 硫化剂 可以解决胶浆的加工 在密封制品中 为使其有较小的压缩变形值 应优先选用酚类化合 物作为硫化剂 如对苯二酚 双酚A 双酚AF等 并配用相应的促进剂 以适合高层 次的性能要求 在解决腐蚀介质的抗耐性上 建议采用过氧化物硫化氟橡胶 3 吸酸剂吸酸剂也称为稳定剂 它是为了解决氟橡胶加工过程产生氟化氢对金属的腐蚀和污染 使 硫化反应顺利进行 Ca OH 2等 一般采用MgO CaO ZnO PbO 二盐基亚磷酸铅 其用量一般在5 1 0份 它们的加入各有特点MgO耐热性好 PbO耐酸性好 CaO压缩变形小 对消除气泡有利 ZnO和二盐基亚磷酸铅 胶料流动性得到改善 耐 水性好 Ca OH 2压缩变形小 加入Ca OH 2和活性MgO 在酚类硫化 体系中 可得到低压缩变形的胶料 总之 要选择合适的吸酸剂 以满足实际性能的要求 4 补强填充剂氟橡胶是一种自补强性能的橡胶 由于性能要求和用途的不同 需要通过补强 填充体系进行调节 使其功能和成本适应用户的需要 一般用量在10 30份之间 目前常用的补强填充剂大致上有热裂法炭黑 N 990 喷雾碳黑 白炭黑 硫酸钙 硫酸钡 氧化钙 炭纤维等 用加拿大进口的N990炭黑或喷雾碳黑 在黑色制品中均取得较好的 加工工艺和相应的物理性能 加入20份炭纤维的氟橡胶 胶料流动性好 加工硫化复杂形状产品 之后 其外观好于N 990和喷雾碳黑 表面光滑 由于炭纤维的胶料导热系数大 适合高速运动橡胶件的使用 应该指明的是加入炭纤维的成本高 其伸长率低 彩色氟橡胶制品可以使用白炭黑 钛白 氟化钙 碳酸钙等 并配 用相应的颜料即可得到相应的胶料 但是 在加工压缩型密封制品时 在选用彩色原料时 要注意颜料 与高温的合理匹配 还要控制胶料的压缩变形值 以使产品适应压 缩下的工作需要 5 加工助剂加工助剂是近年来氟橡胶加工的一大进步 它是在不 影响胶料发挥的前提下 能改善氟橡胶的混炼工艺 防止焦烧 改 进胶料的流动性和压出性能 并能在加工中防止粘辊 粘模 起到 外脱模剂的作用 在氟橡胶的加工中 已出现过氟蜡 低分子聚乙烯 硬脂酸锌 Ws 280 棕榈蜡 模特丽935P等新的加工助剂 为氟橡胶的加工和应用 提供了新的手段 它的加入量在1 2份 4 氟橡胶的加工工艺氟橡胶的加工过程和使用设备 加工方法 和 一般橡胶相同 由于它的结构特点 它的加工性能较差 以下简要叙述一下 1 塑炼生胶在辊距0 3 0 5mm的开炼机薄通10次 包辊即可加入 配合剂 2 混炼容量氟橡胶的容量比合成胶还要小 63混炼机500克143混炼机5000克辊温40 60 加料顺序生胶 吸酸剂 加工助剂 填充剂 硫化促进剂 配合剂加完 均匀 薄通打三角包 打卷 放下后片 3 硫化一段165 170 10min二段230 24h 要保证逐步加温 到230 后 恒温 记时 5 氟橡胶于金属粘合金属件采用金属喷砂或盐酸浸泡 清洗干净 建议采用CHEMLOK5150或首立公司PC 22作为金属粘合剂 详细操作可参考相应公司的规定 6 国内外氟橡胶的性能对比表5 是国内外氟橡胶的性能对比情况 可以看出 国产胶的试验数据与 美国杜邦 3M 日本大金公司及德国K G K所报道的数据比较接近 常态下的拉伸强度数据有较大差异 伸长率的波动范围基本一致 但是 在相同硬度下的伸长率 国产的数据低于国外的数值 表5 国内外氟橡胶的性能对比性能铁岭3M公司1杜邦公司2大金公司3 K G K4苏联5拉伸强度MPa9 209 198 9 17 217 214 27 0伸长率 130 180100 500100 300250228225硬度 邵氏A 65 9565 95707670 85撕裂强度KN m18 35压缩变形 B法3 5mm O型圈 23 70h9 1613200 70h18 8010 3020 702026200 24h70 100此帖被评分 最近评分记录阀友币 2 hy youayou 9 WKyma XL zoc0YMB pd1ZOCqe3 PDrg4 QFth5 SG ui7 THvk8 UJ xl9 WKyma XLzoc0YMBpd1 O Cqe3 PDsg4 Q Fth5 SGui7 THvk8 UJxl9 W Kymb XLzoc0Y NBpd1 OCqe3 PDsg4 QFth5 SGui7 THwk8 UJxl9 WKymb XLzoc0YNBpd1 OCqf3 PDsg4 RFth5 SGuj7 THwk8 UJxl9 WKymb XLAoc0YNBpd2 OCqf3 PEsg4 RFth5 SGuj7 THwk8 VJxl9 WKy nb XLAoc0YNBp d2 OC qf3 PEs g4 RFth6 SG uj7 TIwk8 VJx l9 WK ynb XLA oc0ZNBpd2 OCrf3 PEsg4 RF th6 SGuj7 TI wk8 VJxla WKynb XMAoc0ZN Bpd2 O Crf3 P Esg4 RFth6 SGvj7 TIwk8 V Jxla WKynb X MAoc0ZNBpe2 OCrf3 QEsg4 RFti6 SGvj7 TIwk8 VJxla WKznb XMAoc1ZNBpe2 ODrf3 QEsg4 RFti6 SGvj7 UIwk8 VJxm a WKzn b XMAoc1ZNBpe2 ODrf3 QEs g5 RFti6 SHv j7 UIwk8 VJxma WKznb YMC qe3 PDsg4 QF th5 SGui7 TH vk8 UJxl9 WK ymb XLzoc0YM Bpd1 OCqe3 PDsg4 QFth5 S Gui7 T Hwk8 U Jxl9 WKymb XLzoc0YNBpd1 OCqf3 PDsg4 RFth5 SGui7 THwk8 UJxl9 WKymb XLAoc0YNBpd1 OCqf3 PDsg4 RFth5 SGuj7 THwk8 VJxl9 WKymb XLAoc0YNBpd2 OCqf3 PEsg4 RFth6 SGuj7 THwk8 VJxl9 WKynb XLAo c0ZNBpd2 OCrf3 PEsg4 RFt h6 SGuj7 TIw k8 VJxla WKynb XLAoc0ZNB pd2 OC 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