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高性能系列氟橡胶
日期：2024-08-28 03:38
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摘要：
氟橡胶作为主链或侧链碳原子上含有氟原子的一类合成高分子弹性体，具有其它橡胶不可比拟的耐高温、耐化学介质及耐老化性能，成为现代工业尤其是高技术领域中不可缺少而且不可替代的基础材料。北京航空材料研究院从20世纪70年代开始进行含氟弹性体的配合技术研究，先后研究开发出一系列不同性能和功用的氟橡胶混炼胶，已成功地用于航空、航天、船舶、石油、汽车工业等领域。本文根据该系列氟橡胶的性能特点，对其进行了分类和介绍。
1、低压缩长久变形氟橡胶系列
众所周知，作为橡胶密封件，较低的压缩长久变形是确保其密封能力的主要性能之一。氟橡胶作为耐高温、耐介质性能优异的弹性体，主要用作活动和固定密封件，这就要求其具有较低的压缩长久变形值。自氟橡胶生胶20世纪50年代问世以来，对其配合技术的研究，很长一段时间内都把研究的重点集中在降低胶料压缩长久变形性能上，其中包括对生胶合成工艺的改进、不同硫化体系的添加等。通过对填料体系进行深入研究，国内成功地研制出不同硬度等级的低压缩长久变形氟橡胶。
上述低压缩长久变形氟橡胶可用于制造在空气。石油基润滑油、燃油、液压油和双酯类合成润滑油中工作的活动或固定密封件。长期工作温度为-40℃～250℃，对于某些部位可低于-40℃或高于250℃，短期可达300℃。由于硬度等级不同，其应用范围也不同。FX－4胶料硬度低，伸长率高，适于制作接触油料的高温导线套管密封垫片和O形圈；FX－5胶料主要制造航空发动机通用的橡胶密封件；FX－6胶料硬度高，抗挤压性好，可用于高温高压的橡胶密封件，如超深井石油勘探。
2、改善低湿性能的氟橡胶
氟橡胶大分子主键或侧链上氟原子的存在，由于电负性极高，对聚合物碳碳主键产生很强的屏蔽作用，使其具有优异的耐高温和耐介质稳定性，但氟原子的存在，也使整个大分子链的柔性降低，刚性增大，因而低温性能较差。为改善氟橡胶的低温性能，国外已于70年代初会成出氟醚橡胶，将含醚键单体（全氟烷基乙烯基醚类）引入到大分子结构中，提高了聚合物大分子链的柔顺性，低温性能明显改善，如VitonGLT氟醚生胶玻璃化转变温度比氟橡胶F246降低了约14℃，其**缺点是价格较高。北京航空材料研究院通过橡胶并用技术并用少量氟醚橡胶研制出的FX－13，改善了氟橡胶的低温性能，其脆性温度可达-45℃，已成功地用于制造长征系列运载火箭伺服机构密封件，确保了长征系列火箭多次商业发射的成功。采用并用技术，不仅有效地改善了氟橡胶的低温性能，而且其价格比氟醚橡胶大大降低。
3、低摩擦系数氟橡胶
橡胶制品在用作活动密封件时，如唇形密封，由于旋转轴转速高，在润滑状态**时，密封区域生热大，导致胶料发粘裂口，粘附性增大，使转轴严重磨损。通过在生胶中添加减磨填料，研制出的FX－10氟橡胶，有效地降低了胶料摩擦系数，改善了胶料的导热性。该胶料已成功地用于航空发动机橡胶皮碗。
4、改善工艺性能的氟橡胶
氟橡胶具有优异的耐高温和耐介质性能，但在加工过程中存在着粘模、热撕裂性及充模流动性差等问题，我院通过对配合体系进行研究，研制出的FX－70H棕色氟橡胶，改善了氟橡胶的硫化工艺，硫化时间短，温度低，在16℃下仅用8min即可模压硫化成型，胶料模压流动性好，硫化胶扯断伸长率较高，热撕裂性优异，模压制品合格率高，大大提高了劳动生产率，降低了生产成本。
上述不同性能氟橡胶的研制成功，为国防及民用工业作出了很大贡献，其某些技术处于国内**地位。此外，为解决上述氟橡胶与金属骨架粘接问题，国内已经研制了配套的用于室温固化及高温硫化胶粘剂，获得广泛应用。
1、低压缩长久变形氟橡胶系列
众所周知，作为橡胶密封件，较低的压缩长久变形是确保其密封能力的主要性能之一。氟橡胶作为耐高温、耐介质性能优异的弹性体，主要用作活动和固定密封件，这就要求其具有较低的压缩长久变形值。自氟橡胶生胶20世纪50年代问世以来，对其配合技术的研究，很长一段时间内都把研究的重点集中在降低胶料压缩长久变形性能上，其中包括对生胶合成工艺的改进、不同硫化体系的添加等。通过对填料体系进行深入研究，国内成功地研制出不同硬度等级的低压缩长久变形氟橡胶。
上述低压缩长久变形氟橡胶可用于制造在空气。石油基润滑油、燃油、液压油和双酯类合成润滑油中工作的活动或固定密封件。长期工作温度为-40℃～250℃，对于某些部位可低于-40℃或高于250℃，短期可达300℃。由于硬度等级不同，其应用范围也不同。FX－4胶料硬度低，伸长率高，适于制作接触油料的高温导线套管密封垫片和O形圈；FX－5胶料主要制造航空发动机通用的橡胶密封件；FX－6胶料硬度高，抗挤压性好，可用于高温高压的橡胶密封件，如超深井石油勘探。
2、改善低湿性能的氟橡胶
氟橡胶大分子主键或侧链上氟原子的存在，由于电负性极高，对聚合物碳碳主键产生很强的屏蔽作用，使其具有优异的耐高温和耐介质稳定性，但氟原子的存在，也使整个大分子链的柔性降低，刚性增大，因而低温性能较差。为改善氟橡胶的低温性能，国外已于70年代初会成出氟醚橡胶，将含醚键单体（全氟烷基乙烯基醚类）引入到大分子结构中，提高了聚合物大分子链的柔顺性，低温性能明显改善，如VitonGLT氟醚生胶玻璃化转变温度比氟橡胶F246降低了约14℃，其**缺点是价格较高。北京航空材料研究院通过橡胶并用技术并用少量氟醚橡胶研制出的FX－13，改善了氟橡胶的低温性能，其脆性温度可达-45℃，已成功地用于制造长征系列运载火箭伺服机构密封件，确保了长征系列火箭多次商业发射的成功。采用并用技术，不仅有效地改善了氟橡胶的低温性能，而且其价格比氟醚橡胶大大降低。
3、低摩擦系数氟橡胶
橡胶制品在用作活动密封件时，如唇形密封，由于旋转轴转速高，在润滑状态**时，密封区域生热大，导致胶料发粘裂口，粘附性增大，使转轴严重磨损。通过在生胶中添加减磨填料，研制出的FX－10氟橡胶，有效地降低了胶料摩擦系数，改善了胶料的导热性。该胶料已成功地用于航空发动机橡胶皮碗。
4、改善工艺性能的氟橡胶
氟橡胶具有优异的耐高温和耐介质性能，但在加工过程中存在着粘模、热撕裂性及充模流动性差等问题，我院通过对配合体系进行研究，研制出的FX－70H棕色氟橡胶，改善了氟橡胶的硫化工艺，硫化时间短，温度低，在16℃下仅用8min即可模压硫化成型，胶料模压流动性好，硫化胶扯断伸长率较高，热撕裂性优异，模压制品合格率高，大大提高了劳动生产率，降低了生产成本。
上述不同性能氟橡胶的研制成功，为国防及民用工业作出了很大贡献，其某些技术处于国内**地位。此外，为解决上述氟橡胶与金属骨架粘接问题，国内已经研制了配套的用于室温固化及高温硫化胶粘剂，获得广泛应用。
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