氟橡胶(Fluorelastomer)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。由于C-F键能大(每摩尔485 kJ), 且氟原子共价半径为0.064 nm, 相当于C-C键长的一半, 因此氟原子可以把C-C主链很好地屏蔽起来, 保证了C-C链的稳定性, 使其具有其他橡胶不可比拟的优异性能, 如耐高温、耐油、耐化学药品性能, 良好的物理机械性能和耐候性、电绝缘性和抗辐射性等, 在所有合成橡胶中其综合性能最佳, 俗称"橡胶王"。
中文名称 | 氟橡胶 | 国 产 | 聚烯烃类氟橡胶等 |
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应 用 | 现代航空导弹宇宙航行 | 英文名 | fluororubber |
最早出现 | 1984年 | 特 性 | 耐高温 耐油及耐化学药品侵蚀 |
氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机、无机溶剂、药品等,仅不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。23型氟胶的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。
氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中最好的。26-41氟胶在250℃下可长期使用,300℃下短期使用;246氟胶耐热比26-41还好。在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当,其扯断伸长率可保持在100%左右,硬度90~95度。246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后,含有喷雾炭黑、热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3,强度下降1/2左右,仍保持良好的弹性。23-11型氟胶可以在200℃下长期使用,250℃下短期使用。
氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。据报导,DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。
26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒.厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。
氟橡胶具有优良的物理机械性能。26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间,扯断伸长率在150~350%之间,抗撕裂强度在3~4KN/m之间。23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间,伸长率在200%~600%,抗撕裂强度在2~7MPa之间。一般地,氟橡胶在高温下的压缩永久变形大,但是如果以相同条件比较,如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看,丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大,26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶在150℃×24小时的压缩变形。
23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。
氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小。据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当,比氯丁胶、天然橡胶要好。
氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地变坏。
氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种,26型橡胶辐射作用后表现为交联效应,23型氟橡胶则表现为裂解效应。246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化,在1×107仑条件下硬度增加1~3度,强度下降20%以下,伸长率下降30%~50%,所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑,极限为5×107仑。
最早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体,但性能并不比氯丁橡胶、丁腈橡胶等突出,而且价格昂贵,没有实际工业价值。50年代后期,美国Thiokol公司开发了一种低温性好,耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶,氟橡胶开始进入实际工业应用。此后,随着技术进步,各种新型氟橡胶不断开发出来。聚烯烃类氟橡胶、亚硝基类氟橡胶及用过氧化物硫化的GH、GLT 型已成为国际使用的主要产品。在中国,国内氟橡胶研制开发始于60 年代, 先后成功研制出23 型、26 型、246 型、TP-2 型等以聚烯烃为主的氟橡胶和羧基亚硝基氟橡胶;20 世纪80年代又开发了全氟醚橡胶及氟化磷腈橡胶等。目前,我国主要的氟橡胶生产企业有上海三爱富新材料股份有限公司、晨光化工研究院、江苏梅兰化工公司等。我国氟橡胶品种比较单一,产量不能满足需求,产品性能也不如国外产品。 虽然近年来有了很大的进展, 目前已有8 个品种,14 个牌号, 生产能力每年约为10 吨, 性能在不断提高, 部分品牌性能已达到国外同类水平, 但与国外先进水平相比较, 品种仍很少, 价格较高, 性能较低且不稳定, 不同厂家, 不同牌号之间性能尤其是尺寸收缩率不同, 同一厂家不同批次胶料性能也有差别, 导致产品性能的不稳定; 配合助剂品种少, 填充性能低。
氟橡胶23,国内俗称1号胶,为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。
氟橡胶26,国内俗称2号胶,杜邦牌号VITON A,为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,综合性能优于1号胶。
氟橡胶246,国内俗称3号胶,杜邦牌号VITON B,为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。
氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,旭硝子牌号AFLAS,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。
偏氟醚橡胶,杜邦牌号VITON GLT,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。
全氟醚橡胶,杜邦牌号KALREZ,耐高温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。
氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能。
氟橡胶生产供应商不止杜邦一家,在中国市场上,进口氟橡胶供应商还有美国3M,日本的大金和欧洲的Solvay。
我们自己国产的有3F、晨光、东岳等等。
氟橡胶主要应用于汽车和机动车行业,由于它的耐高温、耐油和耐介质性能优异,主要是做油封和O型圈。
氟胶管具有耐高温、耐油、极好的耐天候 老化性能、耐臭氧性能、极好的真空性能、优良的物理机械性能、电绝缘性能、透气性小、低温性能不好、耐辐射性能较差及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空、、火箭、宇宙...
1.橡胶垫 耐酸碱橡胶 氟胶垫 圆垫制品 代开模具5元。2.橡胶垫片 硅橡胶垫片...
氟胶管更硬,但是耐腐蚀性更好,耐压也会更高。硅胶管软,一般用在食品医药行业以及蠕动泵里面。缺点是耐油差,耐压小。弹性比氟胶管更好。开诺管业canalhose技术团队为您解答。
氟橡胶与其他橡胶一样, 需采用交联手段对其进行加工,从而制得可满足应用的氟橡胶材料。但氟橡胶与传统橡胶又不同, 它是一种高度饱和的含氟聚合物,一般不用硫磺进行硫化,同时,为了获得最佳的物理性能, 常用氟橡胶需通过2 步硫化过程获得:第1 步硫化是在一定的温度(150~180 ℃)和压力下(10~30 MPa)进行,第2 步硫化(二段硫化)是在200~250 ℃的空气中常压下进行12~24 h。不同种类的氟橡胶使用硫化体系及硫化过程不同,经过近50 a 的氟橡胶实用硫化体系研究,氟橡胶的硫化体系主要有4 种[4]:1)有机二胺类:通过分子结构中含有2 个氨基的化合物进行的硫化;2)二羟基化合物类:在促进剂的存在下,通过分子结构中含有2 个羟基的化合物进行的硫化;3)有机过氧化物类:通过过氧化物及多官能化合物进行的硫化;4)辐射交联类:通过高能辐射进行的硫化。根据交联机理可归纳为离子型和自由基型2种。离子型包括有机二胺类硫化和双酚类硫化体系,自由基型包括有机过氧化物类和辐射交联类体系。
氟橡胶的生产一般采用高压、自由基引发乳液聚合工艺。以水为介质, 引发剂可选用有机或无机过氧化物如过硫酸盐、过硫酸盐-亚硫酸氢盐、过氧化二碳酸二异丙酯(IPP), 乳化剂为全氟辛酸铵。将一种或一种以上的含氟烯烃单体溶解在乳液中进行聚合, 聚合温度为80 ~ 125 ℃, 反应压力为2.2 ~10.4 MPa, 聚合物分子量可通过调节引发剂用量或选用链转移剂控制, 也可以二种方法同时应用。常用的链转移剂有四氯化碳、甲醇、丙酮、丙二酸二乙酯、十二烷基硫醇、异戊烷、异己烷和醋酸乙酯等, 其中某些链转移剂可制得非离子化端基胶乳。除此之外, 还可采用一步种子乳液聚合。第一步选用无机过氧化物, 如过硫酸铵作为聚合引发剂, 它具有引发速度快的优点;第二步是把第一步聚合成的共聚物作为种子, 选用有机过氧化物如IPP作为聚合引发剂, 制得非离子化端基聚合物。
中国化工集团公司所属中昊晨光化工研究院有限公司(以下简称"中昊晨光")与杜邦中国集团有限公司在北京正式签订合资合同,双方将在中国建立合资企业,生产并销售氟橡胶生胶和预混胶,更好地服务市场并为本地和全球客户创造价值。新公司预计将于2012年下半年启动运营。中国化工集团公司总经理任建新、杜邦董事会主席兼CEO柯爱伦(EllenKullman)出席了当天的签字仪式。
据悉,合资公司将利用中国化工集团所属中昊晨光在中国建立的生产基地和市场渠道,以及杜邦的领先技术和全球市场,优势互补,通过向客户提供以技术为驱动力的解决方案,推动以汽车、石油和天然气为中心的氟橡胶市场。
由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域。
氟橡胶密封件,用于发动机的密封时,可在200℃~250℃下长期工作,在300℃下短期工作,其工作寿命可与发动机返修寿命相同,达1000~5000飞行小时(时间5~10年);用于化学工业时,可密封无机酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸,30%的硝酸),有机溶剂(如氯代烃、苯、高芳烃汽油)及其它有机物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等);用于深井采油时,可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件;用于过热蒸汽密封件时,可在160~170℃的蒸汽介质中长期工作。在单晶硅的生产中,常用氟橡胶密封件以密封高温(300℃)下的特殊介质-三氯氢硅、四氯化硅、砷化镓、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的盐酸等。
在高真空应用方面,当飞行高度在200~300Km时,气压为133×10-6 Pa(10-6mmHg),氯丁橡胶,丁橡胶、丁基橡胶均可应用;当飞行高度超过643Km时,气压将下降为133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在这种高真空中只有氟橡胶能够应用。一般在高真空或超高真空装置系统使用前,需经过高温烘烤处理,26型、246型氟橡胶能承受200℃~250℃高温老化,因此成为高真空设备及宇宙飞行器中最主要的橡胶材料。
用氟橡胶制造的胶管适用于耐高温、耐油及耐特种介质场合,如用作飞机燃料油、液压油、合成双酯类油、高温热空气、热无机及其它特种介质(如氯化烃及其它氯化物)的输送、导引等。用氟橡胶制成的电线电缆屈挠性好,且有良好的绝缘性。氟橡胶制作的玻璃纤维胶布,能耐300℃的高温和耐化学腐蚀。芳纶布涂氟胶后,可以制作石油化工厂耐高温、耐酸碱类储罐间的连接伸缩管(两端可有金属法兰连接),可承受高压力、高温度和介质腐蚀,并对两罐的变形伸缩起缓冲减震连接作用。尼龙布涂氟胶后制成的胶布密封袋,作为炼油厂的内浮顶贮罐用软密封件,起到密封、减少油液面的挥发损失等作用。
23型、四丙型氟橡胶主要用作耐酸、耐特殊化学品的腐蚀性密封场合。羟基亚硝基氟橡胶主要用作防护制品和密封制品,以溶液形式作为不燃性涂料,应用于防火电子元件及纯氧中工作的部件。其溶液和液体橡胶可用喷涂、浇注等方法制造许多制品,如宇宙服、手套、管带、球等。也可用作玻璃、金属"濑性体、织物的胶粘剂,制造海绵及接触火箭推进剂(N2O4)的垫圈、"O"型圈、胶囊、阀尹畴各类密封件等。
G型系列氟橡胶制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟橡胶无法达到的耐高温蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烃汽油的性能;GLT型氟橡胶、氯化磷橡胶、全氟醚橡胶等更具有宽广的使用温度范围,低温柔软性、弹性密封性等。全氟醚橡胶还具有突出的耐介质腐蚀性,在军工尖端技术中得到广泛应用。
用氟橡胶制成的密封剂-腻子,耐燃料油性能突出,可在200℃左右的油中使用,被用作飞机整体油箱的密封材料。用氟橡胶制得的闭孔海绵,具有耐酸、耐油、宽广使用温度范围和良好的绝缘性,可用作火箭燃料、溶剂、液压油、润滑油及油膏的密封和火箭、导弹的减震材料,耐温达204℃,浸渍氟胶乳液的石棉纤维布,可制成石棉胶板,用于耐高温、耐燃烧和耐化学腐蚀性的场合。
随着汽车工业飞速发展,汽车发动机室的温度增高,改性燃料和强腐蚀性发动机燃油的使用日益普遍,氟橡胶比以往更为广泛地用于汽车的密封材料。
为了提高汽车发动机的功率,节约燃料,保证汽车行驶的安全性,新的燃料喷射系统出现。在此系统中,汽车从油箱流入发动机,然后又返回油箱循环流动,汽油与氧混合会产生氢过氧化物。含有引氢过氧化物的汽油称为"酸性汽油",它能使多种烃类橡胶软化或硬化。而氟橡胶不会因接触酸性汽油而产生劣化变质。
世界各国每年都制订新的环境保护法规。汽车的总烃排出量受到日益严格的限制,汽车工业越来越难满足这方面的要求。在美国,汽车必须经SHED(密封箱蒸发量测定)试验合格。氟橡胶对烃类的渗透有极优良的阻隔性(表1),在燃油胶管结构中覆以氟橡胶层,即可减少烃的渗透量。
汽车燃料系统的制品,必须在-40℃~150℃的温度范围功能正常。但是氟橡胶随含氟量的增加耐低温性能劣化(玻璃化温度上升),为了制造在-40℃下性能正常的制品,需要对耐寒性差的氟橡胶产品进行改进。如今,全氟醚橡胶已经开发上市,有效地改善了氟橡胶的低温性能,但因价格问题还难以大量推广。
汽车行业都密切关注燃料的甲醇化,都急切地开展可能适应任何燃料的FFV(Flexible Fuel Vehicle)的研究,橡胶零件的FFV化尤为迫切。甲醇与汽油混合时,氟橡胶的体积溶胀约为10%左右。但单就甲醇而言,由于氟含量不同,氟橡胶的体积溶胀差别就很大。氟含量高时几乎不发生溶胀,但随着氟含量的降低,在低温区域下的溶胀就变大,尤其在氟含量为66%的情况下体积溶胀将显着增大。这可认为是由于低温下氢键产生的甲醇结合体与氟含量为66%的聚合物的SP值接近所致。
从某种意义上讲,氟橡胶也是随时代的进步与发展而成长的产物。尽管这些材料价格较高,但以其优良的耐磨性、耐油性及其可靠性等,具有较高的实用价值,因此,其用量在逐渐上升也不足为奇。氟化物的开发还有很大的潜力和可能性,期待今后能开发出使用价值更高的氟聚合物。
由三个或更多氟橡胶单体聚合而成,单体上所有的氢原子的位置被氟原子取代。其具有杰出的抗高温硬化的性能,又兼具橡胶的弹性和聚四氟乙烯的耐腐蚀性。在-20F-615F范围里,全氟醚 o形圈(密封件),拉长度和密封性都很好。无论是遇到温度、压力、化学腐蚀或者上述所有的相关情况,的产品都能提供相应的解决难题的方案。全氟醚o形圈(密封件)能耐绝大多数化学品的腐蚀,包括有机酸 、无机酸、碱、酮类、醇类、醛类和燃料。因此,全氟o形圈(密封件)能长期服役于大多数化学和石化流程中。在其它橡胶会膨胀或失效的介质中。o形圈(密封件)不会膨胀或变得易碎,依然保持原有的品质。o形圈安装方便,比金属密封件更能适应不正确的安装,不会造成磨损。它与聚四氟乙烯密封件也不一样,不会出现"冷流性"或者磨损轴。
氟硅橡胶制品的生产及应用 (高分子 0902 3090705059 纪诚) 摘要 : 介绍氟硅橡胶制品的生产及应用概况。氟硅橡胶制品主要由氟硅橡胶、补强填料、增 量填料、改性添加剂和结构控制剂混炼塑化后 ,加入硫化剂加热加压硫化制得 , 可以满足极端 温度条件下密封、涂覆、衬垫和浸渍等工艺对材料耐溶剂、耐油和耐酸碱等性能的要求 , 其 广泛被应用于航空航天、汽车、电力、石油、电子电器、机械、医疗和建筑等领域。 关键词 : 氟硅橡胶 ; 橡胶制品 ; 结构控制剂 ;改性添加剂 氟硅橡胶以含氟基团替代通常有机硅材料硅 -氧主链上的甲基侧链 , 既保持了有机硅材 料耐高低温、耐臭氧老化、电气绝缘、憎水、难燃、无毒无腐蚀、生理惰性、低表面张力以 及优异的物理性能等优点 , 又赋予了材料耐油、 耐溶剂和耐化学药品等特殊性能 , 具有广阔的 应用前景。本文简要介绍氟硅橡胶制品的生产及应用概况。 一 生
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氟胶管用途
氟胶管具有耐高温、耐油、极好的耐天候 老化性能、耐臭氧性能、极好的真空性能、优良的物理机械性能、电绝缘性能、透气性小、低温性能不好、耐辐射性能较差及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料。近年,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟胶管在汽车中的用量也迅速增长。
外观组织细密,无机械杂质强度高,具有优良的化学稳定性,耐腐蚀、密封性、自润滑不粘性、电绝缘性 和优良的抗老化能力,可在-60~250℃长期使用,具有可靠优良的耐腐蚀性,用于输送高温下的强腐蚀介质。并可加工成 O型、S型、□型等形状,质量有保证。
由于本产品采用特制高档聚四氟乙烯软管、耐高温编织网与日本先进技术不锈钢双扣螺旋软管,适用于高温、腐 蚀、高压的特殊环境。 本产品在3kg/cm2的气压下软管内部可以承受250℃高温蒸汽,同时表皮温度不超过60℃,保证作业安全。 本产品可以在10kg/cm2蒸汽压力下正常使用。
本产品经特殊装配处理,全长2m(包括两端接头)的软管仅重500克。大大减轻操作人员的工作强度,同时柔软度强, 自由弯曲,绝对不打死褶阻碍通气。
本产品由于采用日本先进技术不锈钢双扣自锁螺旋软管保护,可以承受180kg拉力,正常使用过程中绝无损坏。
综合本产品优点,使使用寿命大大超过现有各类蒸汽软管,长时间使用不必进行更换,极大降低使用成本,提高使 用效率,经济实用。
耐高温氟胶板简介
无害的不规则性是指生产过程中形成的表面不规则性。具体内容如下:
1、耐高温氟胶板的规格 (1)按照电压等级可分5kv,10kv,20kv,25kv,35kv
(2)按颜色可分为:黑色胶垫,红色胶垫,绿色胶垫
(3)按厚度可分为:2mm,3mm,4mm,5mm,6mm,8mm,10mm,12mm.
2、耐高温氟胶板使用范围及存储方式:
广泛应用于变电站、发电厂、配电房、试验室以及野外带电作业等使用。
应储存在干燥通风的环境中,远离热源,离开地面和墙壁20cm以上。避免受酸碱和油的污染,不要露天防止避免阳光直射。