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氟橡膠簡介:
橡膠分子中含有氟原子,氟原子與碳原子組成的C-F性能很高,同事氟原子有極大的吸附效應(yīng),使氟碳分子鏈中的C-C鍵性能增強(qiáng),且隨其氟化程度的提高而增強(qiáng),氟原子可以把C-C主鍵較好的加以屏蔽從而保證了C-C鍵的化學(xué)惰性。50年代后期,美國Thiokol公司開發(fā)了一種低溫性好,耐強(qiáng)氧化劑(N2O4)的二元亞硝基氟橡膠,氟橡膠開始進(jìn)入實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。這種特殊的分子結(jié)構(gòu),使氟橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多種特異性能。
氟橡膠的主要類型有26型、246型、23型;四丙氟橡膠、氟硅橡膠、jing基亞xiao酸氟橡膠、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠。
改善低濕性能的氟橡膠
氟橡膠大分子主鍵或側(cè)鏈上氟原子的存在,由于電負(fù)性極高,對聚合物碳碳主鍵產(chǎn)生很強(qiáng)的屏蔽作用,使其具有優(yōu)異的耐高溫和耐介質(zhì)穩(wěn)定性,但氟原子的存在,也使整個(gè)大分子鏈的柔性降低,剛性增大,因而低溫性能較差。
為改善氟橡膠的低溫性能,國外已于70年代初會(huì)成出氟醚橡膠,將含醚鍵單體(全氟1烷1基乙烯基醚類)引入到大分子結(jié)構(gòu)中,提高了聚合物大分子鏈的柔順性,低溫性能明顯改善,如VitonGLT氟醚生膠玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比氟橡膠F246降低了約14℃,其唯1一缺點(diǎn)是價(jià)格較高。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。
北京航空材料研究院通過橡膠并用技術(shù)并用少量氟醚橡膠研制出的FX-13,改善了氟橡膠的低溫性能,其脆性溫度可達(dá)-45℃,已成功地用于制造長征系列運(yùn)載火箭伺服機(jī)構(gòu)密封件,確保了長征系列火箭多次商業(yè)發(fā)射的成功。氯橡膠一般只適合于低頻低壓下使用,溫度對其電性能影響很大,從24度到184度,其絕緣電阻下降35000倍。采用并用技術(shù),不僅有效地改善了氟橡膠的低溫性能,而且其價(jià)格比氟醚橡膠大大降低。
低摩擦系數(shù)氟橡膠
橡膠制品在用作活動(dòng)密封件時(shí),如唇形密封,由于旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速高,在潤滑狀態(tài)不良時(shí),密封區(qū)域生熱大,導(dǎo)致膠料發(fā)粘裂口,粘附性增大,使轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損。自氟橡膠生膠20世紀(jì)50年代問世以來,對其配合技術(shù)的研究,很長一段時(shí)間內(nèi)都把研究的重點(diǎn)集中在降低膠料壓縮永1久變形性能上,其中包括對生膠合成工藝的改進(jìn)、不同硫化體系的添加等。通過在生膠中添加減磨填料,研制出的FX-10氟橡膠,有效地降低了膠料摩擦系數(shù),改善了膠料的導(dǎo)熱性。該膠料已成功地用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)橡膠皮碗。
改善工藝性能的氟橡膠
氟橡膠具有優(yōu)異的耐高溫和耐介質(zhì)性能,但在加工過程中存在著粘模、熱撕裂性及充模流動(dòng)性差等問題,該院通過對配合體系進(jìn)行研究,研制出的FX-70H棕色氟橡膠,改善了氟橡膠的硫化工藝,硫化時(shí)間短,溫度低,在16℃下僅用8min即可模壓硫化成型,膠料模壓流動(dòng)性好,硫化膠扯斷伸長率較高,熱撕裂性優(yōu)異,模壓制品合格率高,大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本。0~25MPa之間,伸長率在200%~600%,抗撕裂強(qiáng)度在2~7MPa之間。
上述不同性能氟橡膠的研制成功,為及民用工業(yè)作出了很大貢獻(xiàn),其某些技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)1先地位。此外,為解決上述氟橡膠與金屬骨架粘接問題,國內(nèi)已經(jīng)研制了配套的用于室溫固化及高溫硫化膠粘劑,獲得廣泛應(yīng)用。