氟硅橡胶的研讨进展

1、氟硅橡胶的研讨进展 氟硅橡胶最早于1956年由美国DowCorning公司和空军有些研发开发，并运用于航空范畴，随后前苏联、德国、日本等国先后开宣布一系列产品使得氟硅橡胶功能和质量得到了逐步的改进。中国最早于1966年由中科院和上海有机氟研讨所协作制得相当于美国LS-420的氟硅橡胶生胶，并成功开宣布功能优秀的SF系列氟硅胶料。1  氟硅橡胶分类及性质氟硅橡胶种类繁复，现已大规模生产的氟硅橡胶主要是以-三氟丙基甲基硅氧烷为构造单体的聚合物，一起也研发出了以FEM26、FEM2802、SKTFT-50为代表的共聚氟硅橡胶，氟硅橡胶按硫化机理可分为自在基型（用过氧化物硫化）、缩合型和加成

2、型；按硫化温度可分为高温硫化型和室温硫化型，室温硫化型又分为单组分型和双组分型。氟硅橡胶兼有硅橡胶的耐高低温功能，优秀的电功能及回弹功能和氟橡胶的耐油、耐溶剂、耐饱满蒸汽的特性，是现在仅有能在-68230的燃油介质中运用的弹性体，但与硅橡胶相相似，氟硅橡胶强度较差，外表能低，属于较难粘接的资料，具有加工艰难等缺点，别的随着三氟丙基的引进，给硫化构成艰难，所以研讨出合适的配方和加工技术，进步胶料的运用功能，对氟硅橡胶的运用有着至关主要的效果2  国内氟硅橡胶的研讨进展2.1  配方的研讨氟硅橡胶的合作系统与通常硅橡胶的合作系统没有多大的差异，氟硅橡胶胶料制备主要是由氟硅生胶、

3、交联剂、催化剂、补强剂及助剂在必定条件下混炼而成，经过成型加工，并在必定条件下经过硫化，即可得到氟硅橡胶成品。氟硅生胶主要是由聚甲基三氟丙基硅氧烷为单体。缩合型的通常选用羟基封端，而加成型的则混有必定量的不饱合烯烃，室温硫化型的氟硅生胶相对分子质量较小，在1×1048×104之间，而高温硫化型能到达4×1058×105.现在运用较多的国外氟硅生胶商标主要有美国DowCorning的LS63、日本信越的SE3810系列等。在橡胶工业中使生胶交联的试剂为橡胶硫化剂。现在硫化剂主要有有机过氧化物、有机硅、无机氧化物、高能射线等，常为富含多元活性官能团的物质。若

4、室温硫化时，常选用的硫化剂为硅酸酯（如正硅酸乙酯）和钛酸酯类（如钛酸正丁酯）等，一起，利用有机锡、有机钛、铂络合物作为催化剂调理硫化速度。其间催化剂以有机锡类的二月桂酸二丁基锡运用最为广泛，应当指出交联反响中真实起催化效果的不是二月桂酸二丁基锡自身，而是它的水解产品二丁基二羟基锡。试验标明选用复合催化剂有"协同效应"景象。如二月桂酸二丁基锡与钛化合物或三乙胺（TA）复合运用，催化效果显着高于通常催化剂。但运用此类催化剂时，若胶料剩余丁基锡等催化剂或带入水分等杂质，则在密闭环境中，即使200以下也会发作降解与软化，乃至液化，所以，用于高温环境的氟硅胶料的硫化进程应尽量削减此类

5、催化剂的运用。蔡宝连等用HI/I2（摩尔比为1/1）、对甲苯磺酸、磷酸盐等三种催化系统制备出功能符合请求的单组份室温硫化氟硅橡胶粘合剂。谢择民、彭文庆等人以聚硅氮烷KH-CL为交联剂完成了非催化交联，避免了由有机锡催化剂在高温下导致的降解，一起过量的聚硅氮烷交联剂能够消除系统中的硅羟基和水分，然后按捺由硅羟基和水分导致的降解，大大进步胶料的热安稳性。吴松华等也选用硅氮低聚物作为硫化剂，使硫化反响副产品为NH3、H2易挥发物，然后进步氟硅橡胶密封剂在密闭状态下的耐热安稳性，且氟硅橡胶的耐热性随着硅氮低聚物用量的增加而增加。选用高温硫化时，运用最多、效果最好的是有机过氧化物，它包含过氧化苯甲酰（B

6、P）、过氧化二叔丁基（DTBP）、2,5-二甲-2,5-二叔丁基过氧己烷（硫化剂双2,5）和过氧化二异丙苯（DCP）等等。过氧化物的用量受生胶种类、填料类型和用量、加工技术等多种因素的影响，只要能到达所需的交联度，应尽量少用硫化剂。过氧化物硫化剂中以硫化剂双2,5分化温度适中，合适与炭黑合作运用。米志安选用0.8份双2,5作为硫化剂制备的共聚氟硅橡胶各项功能相对较好。郑华等人报导双2,5+DCP为硫化剂制备的胶料具有较优良的抗老化功能和耐紧缩持久变形功能，并且耐油功能适中。除过氧化物外，金属铂也是一种常用的高温硫化剂，铂硫化的胶料具有格外快的硫化速率，且不受氧按捺。它与高温二烷基过氧化物不一样

7、，当运用铂催化剂硫化的胶料时，很薄的胶边都能彻底硫化。未经补强的氟硅橡胶强度很低，没有实践运用价值。参加恰当的补强剂，以进步氟硅橡胶的功能，延伸成品的运用寿命是极其主要的。现在最常用的补强剂为气相法白炭黑，氟硅橡胶的分子主链构造单元-Si-O-,二者具有一样的硅氧骨架，微粒SiO2填充到氟硅胶交联网的空地中，它们触摸时有较强的相互效果，然后起到补强效果。补强的胶料其硫化胶的机械强度高、电功能好，并可与其它补强剂或弱补强剂并用，制备不一样运用功能的胶料。但由于它在寄存与运用进程中易发作构造化景象，有必要进行二段硫化等后处理，且由于白炭黑外表存在活性羟基，会对橡胶的耐热功能发作不利影响，王春华等人

8、选用多种类型白炭黑并用，经过调理炭黑用量，成功进步了粘接系统的粘接强度。混炼时参加必定量的羟基氟硅油预处理白炭黑，耗费白炭黑外表的有些活性羟基，使外表发作有些钝化效果，削减白炭黑对氟硅橡胶"构造化"的影响，加工功能得到极大改进，进步了胶料质量。别的，用炭黑代替白炭黑补强氟硅橡胶，如用加拿大进口的N-990碳黑和喷雾炭黑，也能起到很好的补强效果。郑华等人证实选用炭黑作补强剂不只简化了生产技术（省去后处理工序）和下降了生产成本，而且硫化胶的各项功能彻底到达目标请求；武卫莉还报导氟橡胶硫化中，炭黑除作为补强填充剂外，还可起到硬度调停剂的效果；但要注意，炭黑会大大下降某些过氧化物的

9、储存安稳性和有效性；在运用铂化系统时，炭黑也会按捺硫化反响。偶联剂最早用于玻璃纤维，在无机资料和有机资料的界面上起桥梁效果，虽然偶联剂在胶粘剂中的用量很少，却对粘接强度有主要影响。现阶段在氟硅橡胶与金属粘接中运用的是硅烷偶联剂，它能完成氟硅橡胶与无机物或金属很好的偶联，硅烷偶联剂分为氨基硅烷、过氧硅烷、叠氮硅烷和重氮硅烷偶联剂等，其间尤以过氧硅烷类的乙烯基三特丁基过氧硅烷（VTPS）功能最为优胜，它适用性广，是一种抱负、高效、广谱的增粘剂，有"全能增粘剂"之称。苏正涛等人报导VTPS是硅橡胶（VMQ或FVMQ）高温硫化粘接的良好增粘剂，参加VTPS能够进步硅橡胶与金属粘接的

10、剪切强度，且可耐溶液浸蚀。关静的试验标明硅烷偶联剂A151和VTPS能在氟硅橡胶FSR与不锈钢片间构成桥键，起到增粘效果，但A151不够安稳，而VTPS则较好；郑诗建发现当氟硅橡胶和VTPS的相对用量为1:1（质量比）时胶粘剂的粘接效果最好；硅烷偶联剂除了VTPS外，其它如甲基三特丁基过氧硅烷（MATS）、乙烯基三乙酰氧基硅烷、KH-550、KH-560等在氟硅橡胶成品中也有必定的运用。进步氟硅橡胶耐热功能的主要方法为改动主链构造，可参加硅羟基铲除剂、耐热增加剂等。关于不一样的交联系统，应选用不一样的方法。关于加成型和过氧化物交联型胶料，进步耐热功能比较简单且经济的方法是参加金属氧化物，如-F

11、e2O3、SnO2、活性MgO、CaO等，能按捺氟硅橡胶分子链侧链有机官能团（三氟丙基）被氧化，中和氟硅橡胶高温时因三氟丙基分化可能发作的氢氟酸，起到热安稳效果，因此，使胶料的耐热功能大起伏进步。苏正涛、郑俊萍等人报导SnO2对Fe2O3有协同效应，增加Fe2O3和SnO2复合氧化物的运用效果要优于Fe2O3或SnO2独自运用。SnO2、Fe2O3和铁锡氧化物复合物既能避免热氧化发作，又能按捺橡胶分子侧链基团分化，其间，铁锡氧化物复合物的效果最强。苏正涛等人还研讨丁二氧化铈作为耐热增加剂可大起伏地进步氟硅橡胶的耐热功能；郑俊萍等人评论了过渡金属氧化物的耐热效果机制，证实铁锡复合氧化物具有多种抗氧化机理，然后发挥出协同效应，进步胶料的耐热性。由于选用气相法白炭黑补强的氟硅橡胶胶料储存进程中会变硬，塑性值下降，逐步失掉加工技术功能。为避免和削弱这种"构造化"倾向，通常的方法是参加必定量的构造控制剂。构造控制剂通常为富含羟基或硼原子的低分子有机硅化合物，常用的有二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲