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氟橡膠26,國內俗稱2號膠,杜邦牌號VITON A,為偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,綜合性能優(yōu)于1號膠。

氟橡膠246,國內俗稱3號膠,杜邦牌號VITON B,為偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26膠,耐溶劑性能好。

氟橡膠TP,國內俗稱四丙膠,旭硝子牌號AFLAS,為四氟乙烯和碳氫丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐堿性能優(yōu)越。

偏氟醚橡膠,杜邦牌號VITON GLT,為偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化點單體四元共聚物,低溫性能優(yōu)異。

全氟醚橡膠,杜邦牌號KALREZ,耐高溫性能優(yōu)異,氟含量高,耐溶劑性能優(yōu)異。

氟硅橡膠,低溫性能優(yōu)異,具有一定耐溶劑性能。

氟橡膠生產供應商不止杜邦一家,在中國市場上,進口氟橡膠供應商還有美國3M,日本的大金和歐洲的Solvay。

我們自己國產的有3F、晨光、東岳等等。

氟橡膠主要應用于汽車和機動車行業(yè),由于它的耐高溫、耐油和耐介質性能優(yōu)異,主要是做油封和o型圈。

氟橡膠具有高度的化學穩(wěn)定性,是目前所有彈性體中耐介質性能最好的一種。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(shù)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、氯磺酸、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(fā)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%。

耐高溫性

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最好的。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。

耐老化性

氟橡膠具有極好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。據(jù)報導,DuPont開發(fā)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。

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。

機械性能

氟橡膠具有優(yōu)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永久變形大,但是如果以相同條件比較,如從150℃下的同等時間的壓縮永久變形來看,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。

電性能

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。

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(xiàn)出來的透氣性也小。據(jù)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。

低溫性能

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(shù)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。

耐輻射性

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(xiàn)為交聯(lián)效應,23型氟橡膠則表現(xiàn)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。

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(xiàn)代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀器、機械等工業(yè)領域。

典型應用

氟橡膠密封件,用于發(fā)動機的密封時,可在200℃~250℃下長期工作,在300℃下短期工作,其工作壽命可與發(fā)動機返修壽命相同,達1000~5000飛行小時(時間5~10年);用于化學工業(yè)時,可密封無機酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的濃鹽酸,30%的硝酸),有機溶劑(如氯代烴、苯、高芳烴汽油)及其它有機物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等);用于深井采油時,可承受149℃和420個大氣壓的苛刻工作條件;用于過熱蒸汽密封件時,可在160~170℃的蒸汽介質中長期工作。在單晶硅的生產中,常用氟橡膠密封件以密封高溫(300℃)下的特殊介質-三氯氫硅、四氯化硅、砷化鎵、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的鹽酸等。

在高真空應用方面,當飛行高度在200~300Km時,氣壓為133×10-6 Pa(10-6mmHg),氯丁橡膠,丁橡膠、丁基橡膠均可應用;當飛行高度超過643Km時,氣壓將下降為133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在這種高真空中只有氟橡膠能夠應用。一般在高真空或超高真空裝置系統(tǒng)使用前,需經過高溫烘烤處理,26型、246型氟橡膠能承受200℃~250℃高溫老化,因此成為高真空設備及宇宙飛行器中最主要的橡膠材料。

用氟橡膠制造的膠管適用于耐高溫、耐油及耐特種介質場合,如用作飛機燃料油、液壓油、合成雙酯類油、高溫熱空氣、熱無機及其它特種介質(如氯化烴及其它氯化物)的輸送、導引等。用氟橡膠制成的電線電纜屈撓性好,且有良好的絕緣性。氟橡膠制作的玻璃纖維膠布,能耐300℃的高溫和耐化學腐蝕。芳綸布涂氟膠后,可以制作石油化工廠耐高溫、耐酸堿類儲罐間的連接伸縮管(兩端可有金屬法蘭連接),可承受高壓力、高溫度和介質腐蝕,并對兩罐的變形伸縮起緩沖減震連接作用。尼龍布涂氟膠后制成的膠布密封袋,作為煉油廠的內浮頂貯罐用軟密封件,起到密封、減少油液面的揮發(fā)損失等作用。

23型、四丙型氟橡膠主要用作耐酸、耐特殊化學品的腐蝕性密封場合。羥基亞硝基氟橡膠主要用作防護制品和密封制品,以溶液形式作為不燃性涂料,應用于防火電子元件及純氧中工作的部件。其溶液和液體橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品,如宇宙服、手套、管帶、球等。也可用作玻璃、金屬"瀨性體、織物的膠粘劑,制造海綿及接觸火箭推進劑(N2O4)的墊圈、"O"型圈、膠囊、閥尹疇各類密封件等。

G型系列氟橡膠制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟橡膠無法達到的耐高溫蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烴汽油的性能;GLT型氟橡膠、氯化磷橡膠、全氟醚橡膠等更具有寬廣的使用溫度范圍,低溫柔軟性、彈性密封性等。全氟醚橡膠還具有突出的耐介質腐蝕性,在軍工尖端技術中得到廣泛應用。

用氟橡膠制成的密封劑-膩子,耐燃料油性能突出,可在200℃左右的油中使用,被用作飛機整體油箱的密封材料。用氟橡膠制得的閉孔海綿,具有耐酸、耐油、寬廣使用溫度范圍和良好的絕緣性,可用作火箭燃料、溶劑、液壓油、潤滑油及油膏的密封和火箭、導彈的減震材料,耐溫達204℃,浸漬氟膠乳液的石棉纖維布,可制成石棉膠板,用于耐高溫、耐燃燒和耐化學腐蝕性的場合。

汽車工業(yè)

隨著汽車工業(yè)飛速發(fā)展,汽車發(fā)動機室的溫度增高,改性燃料和強腐蝕性發(fā)動機燃油的使用日益普遍,氟橡膠比以往更為廣泛地用于汽車的密封材料。

為了提高汽車發(fā)動機的功率,節(jié)約燃料,保證汽車行駛的安全性,新的燃料噴射系統(tǒng)出現(xiàn)。在此系統(tǒng)中,汽車從油箱流入發(fā)動機,然后又返回油箱循環(huán)流動,汽油與氧混合會產生氫過氧化物。含有引氫過氧化物的汽油稱為"酸性汽油",它能使多種烴類橡膠軟化或硬化。而氟橡膠不會因接觸酸性汽油而產生劣化變質。

世界各國每年都制訂新的環(huán)境保護法規(guī)。汽車的總烴排出量受到日益嚴格的限制,汽車工業(yè)越來越難滿足這方面的要求。在美國,汽車必須經SHED(密封箱蒸發(fā)量測定)試驗合格。氟橡膠對烴類的滲透有極優(yōu)良的阻隔性(表1),在燃油膠管結構中覆以氟橡膠層,即可減少烴的滲透量。

汽車燃料系統(tǒng)的制品,必須在-40℃~150℃的溫度范圍功能正常。但是氟橡膠隨含氟量的增加耐低溫性能劣化(玻璃化溫度上升),為了制造在-40℃下性能正常的制品,需要對耐寒性差的氟橡膠產品進行改進。如今,全氟醚橡膠已經開發(fā)上市,有效地改善了氟橡膠的低溫性能,但因價格問題還難以大量推廣。

汽車行業(yè)都密切關注燃料的甲醇化,都急切地開展可能適應任何燃料的FFV(Flexible Fuel Vehicle)的研究,橡膠零件的FFV化尤為迫切。甲醇與汽油混合時,氟橡膠的體積溶脹約為10%左右。但單就甲醇而言,由于氟含量不同,氟橡膠的體積溶脹差別就很大。氟含量高時幾乎不發(fā)生溶脹,但隨著氟含量的降低,在低溫區(qū)域下的溶脹就變大,尤其在氟含量為66%的情況下體積溶脹將顯著增大。這可認為是由于低溫下氫鍵產生的甲醇結合體與氟含量為66%的聚合物的SP值接近所致。

從某種意義上講,氟橡膠也是隨時代的進步與發(fā)展而成長的產物。盡管這些材料價格較高,但以其優(yōu)良的耐磨性、耐油性及其可靠性等,具有較高的實用價值,因此,其用量在逐漸上升也不足為奇。氟化物的開發(fā)還有很大的潛力和可能性,期待今后能開發(fā)出使用價值更高的氟聚合物。

全氟橡膠

由三個或更多氟橡膠單體聚合而成,單體上所有的氫原子的位置被氟原子取代。其具有杰出的抗高溫硬化的性能,又兼具橡膠的彈性和聚四氟乙烯的耐腐蝕性。在-20F-615F范圍里,全氟醚 o形圈(密封件),拉長度和密封性都很好。無論是遇到溫度、壓力、化學腐蝕或者上述所有的相關情況,的產品都能提供相應的解決難題的方案。全氟醚o形圈(密封件)能耐絕大多數(shù)化學品的腐蝕,包括有機酸 、無機酸、堿、酮類、醇類、醛類和燃料。因此,全氟o形圈(密封件)能長期服役于大多數(shù)化學和石化流程中。在其它橡膠會膨脹或失效的介質中。o形圈(密封件)不會膨脹或變得易碎,依然保持原有的品質。o形圈安裝方便,比金屬密封件更能適應不正確的安裝,不會造成磨損。它與聚四氟乙烯密封件也不一樣,不會出現(xiàn)"冷流性"或者磨損軸。

一、高溫;

二、耐強腐蝕;

三、超潔凈度

應用領域

一、化學流程和石油煉化:該密封產品用于機械密封、泵、反應器、攪拌器、壓縮機外殼、閥、各類儀表和其它設備上。通常用作閥座、閥桿的填料,隔膜和墊片。

二、分析和流程上的儀器:隔板、隔膜、柱形配件、箍、墊片等。

三、半導體制造

四、食品和制藥

五、航空和航天領域