氟橡胶配方技术

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氟橡胶配方技术

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氟橡胶配方技术1.Aflas是斌予耐热、耐油和耐化学药品性的四氟乙烯单体与非结晶丙烯单体的交替共聚物,该种氟橡胶耐无机酸、碱性能好,而且电绝缘性能优异,还可用于制作电线护套。

2.四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚类氟橡胶的耐油性和耐化学药品性特别优异,耐热性在氟橡胶中也是最好的,可在316℃高温下连续使用。

3.氟硅橡胶是改善耐油性的聚合物,可耐约200℃的高温,而低温性能在氟橡胶中也较好。

4.Aflas有150P,150L,150E,100H和100S5个品种。

150P是Aflas的标准品种,其物性平衡在Aflas中较好,广泛用于密封件和隔膜等氟橡胶制品;150L的门尼粘度最低(35),以10~20份150L与100H或150P 并用可改善加工性能,单独使用可用于制作氟橡胶衬里。

150E适用于薄壁胶管、异型橡胶制品和要求高速挤出成形性的用途,具有与150P同等强度。

100H是为保持高温下的机械强度而开发的品种,用于石油钻探机械用密封制品。

100S是作为模制而开发的高门尼(160)品种,用于制作密封和O 形圈。

5.Aflas200系列是保持Aflas100系列的耐化学药品性同时以改善低温性为目的而开发的聚合物。

其低温性能的改善是通过四氟乙烯2丙烯与定量第三单体共聚而实现的,用于汽车橡胶配件和阀杆密封、曲轴密封件等。

6.Aflas200可用过氧化物、胺类和多元醇进行硫化,具体硫化体系可根据加工条件和制品所要求的性能进行选择。

7.Aflas200与Aflas150P相比,其耐寒性可改善约10℃8.9.氟碳类橡胶拉伸强度较大,一般为10~30Mpa,扯断伸长率为150%~300%;氟硅橡胶、亚硝基氟橡胶及聚酯类氟橡胶等的拉伸强度较小,一般为7~10Mpa,扯断伸长率有的可达500%以上。

10.氟碳类橡胶耐低温性较差,仅能在-20~-15℃使用,而氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟化磷腈橡胶低温性能优良,可在-60~-40℃使用。

氟橡胶的配方设计

氟橡胶的配方设计

氟橡胶的配方设计氟橡胶是一种具有优异耐热、耐油、耐酸碱和耐化学品腐蚀性能的高性能橡胶材料。

它广泛应用于汽车、航空航天、电子、化工等领域。

在设计氟橡胶的配方时,需要考虑到以下几个关键因素:材料选择、硫化体系、填料种类和比例、增强剂和添加剂的选择。

首先,氟橡胶的材料选择非常重要。

氟橡胶可分为FKM和FFKM两种类型。

FKM是一种含氟橡胶,常用的基炭链长度为VDF的25-65%,剩余部分为HFP、TFE等单体。

FFKM是高温氟橡胶,其含氟率更高,可达到约75-85%。

根据具体的应用需求,选择适合的氟橡胶类型是非常关键的。

其次,硫化体系是氟橡胶配方设计中的重要一环。

一般常用的硫化体系有Peroxide硫化和二硫化物硫化两种。

Peroxide硫化是最常用的一种,常用的活化剂有DCC、DCH和DCP等。

二硫化物硫化常用的活化剂有TMTD、TBzTD等。

根据硫化要求和产品性能要求选择合适的硫化体系。

另外,填料的选择和比例也会对氟橡胶的性能有很大影响。

常用的填料有石墨、纳米硅、碳黑和玻璃纤维等。

其中,石墨具有良好的热导性和润滑性;纳米硅具有增强材料的作用;碳黑可以提高橡胶的抗磨耐热性能;玻璃纤维可以增加材料的强度和硬度。

根据具体的应用要求,合理选择填料种类和比例,以达到最佳的产品性能。

此外,增强剂和添加剂的选择也是氟橡胶配方设计中需要考虑的重要因素。

增强剂一般选择柔性橡胶、少部分硬性橡胶、二氧化硅等。

添加剂通常有活性剂、防老剂、促进剂等。

根据具体的产品要求,选择合适的增强剂和添加剂能够提高产品的性能和使用寿命。

在氟橡胶配方设计中,还需要注意氟橡胶的混炼工艺。

由于氟橡胶的耐热性较好,混炼温度和时间较高,通常在160-180°C下进行。

在混炼的过程中要注意混炼温度的控制、机械剪切的均匀性等,以保证混炼得到的橡胶料均匀细腻。

总结来说,氟橡胶的配方设计需要根据具体的应用需求选择合适的材料类型,合理选择硫化体系、填料种类和比例,以及增强剂和添加剂。

氟橡胶配方技术

氟橡胶配方技术

氟橡胶配方技术1.Aflas是斌予耐热、耐油和耐化学药品性的四氟乙烯单体与非结晶丙烯单体的交替共聚物,该种氟橡胶耐无机酸、碱性能好,而且电绝缘性能优异,还可用于制作电线护套。

2.四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚类氟橡胶的耐油性和耐化学药品性特别优异,耐热性在氟橡胶中也是最好的,可在316℃高温下连续使用。

3.氟硅橡胶是改善耐油性的聚合物,可耐约200℃的高温,而低温性能在氟橡胶中也较好。

4.Aflas有150P,150L,150E,100H和100S5个品种。

150P是Aflas的标准品种,其物性平衡在Aflas中较好,广泛用于密封件和隔膜等氟橡胶制品;150L的门尼粘度最低(35),以10~20份150L与100H或150P 并用可改善加工性能,单独使用可用于制作氟橡胶衬里。

150E适用于薄壁胶管、异型橡胶制品和要求高速挤出成形性的用途,具有与150P同等强度。

100H是为保持高温下的机械强度而开发的品种,用于石油钻探机械用密封制品。

100S是作为模制而开发的高门尼(160)品种,用于制作密封和O 形圈。

5.Aflas200系列是保持Aflas100系列的耐化学药品性同时以改善低温性为目的而开发的聚合物。

其低温性能的改善是通过四氟乙烯2丙烯与定量第三单体共聚而实现的,用于汽车橡胶配件和阀杆密封、曲轴密封件等。

6.Aflas200可用过氧化物、胺类和多元醇进行硫化,具体硫化体系可根据加工条件和制品所要求的性能进行选择。

7.Aflas200与Aflas150P相比,其耐寒性可改善约10℃8.9.氟碳类橡胶拉伸强度较大,一般为10~30Mpa,扯断伸长率为150%~300%;氟硅橡胶、亚硝基氟橡胶及聚酯类氟橡胶等的拉伸强度较小,一般为7~10Mpa,扯断伸长率有的可达500%以上。

10.氟碳类橡胶耐低温性较差,仅能在-20~-15℃使用,而氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟化磷腈橡胶低温性能优良,可在-60~-40℃使用。

氟橡胶加工工艺

氟橡胶加工工艺

氟橡胶的加工与应用1. 前言氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种高分子弹性体,所以它具有特别优异的性能。

这里要讨论的是氟-26或氟-246(即维通型氟橡胶),它是偏氟乙烯、六氟丙烯的二元和三元(第三单体为四氟乙烯)共聚物。

其用量占世界氟橡胶总消耗量的90%以上。

氟橡胶自1956年由美国杜邦公司的试验装置投产后,1958年即建成1800吨/年规模生产装置以来,它的发展十分迅速。

60年代中后期,年递增为20%-30%,70年代的增长率为10%,踏进80年代仍保持7%-8%的增长速度,而且这种趋势一直保持下来。

氟橡胶大量用于特殊密封制品的生产。

据报道,美国50%的氟橡胶用于橡胶密封制品;日本的应用比例更大,高达80%。

维通型氟橡胶的高速发展,主要是他具有最好的综合性能,包括它具有较好的力学强度、热稳定性好,耐介质性能特别优异,而且加工生产工艺方便、成本较低,因此,它在氟弹性体中占有绝对优势的地位。

已广泛用于航天、航空、交通、石油、机械、冶金、化工等工业部门,并在各个领域取得较好的经济效益和社会效益。

2. 氟橡胶的主要性能(1)常态下的力学性能26型氟橡胶一般的配合强度10-20Mpa;伸长率150-300%;撕裂强度在20-40KN/m 之间,但是它的弹性较差。

氟橡胶的摩擦系数(0.8),较丁腈橡胶的摩擦系数(0.9~1.5)小。

(2)耐高温性能氟橡胶和硅橡胶的耐高温性能,是目前现有橡胶中最好的。

F26-41氟橡胶在200~250℃下可长期工作,在300℃也可短期工作(见表1),F246的耐热性能比F26好一点。

表1.氟橡胶的耐热性试验温度℃ 时间(小时)204 232 10000以上3000260 1000288 240316 4 8在耐老化方面,氟橡胶和硅橡胶优于其它品种的橡胶(见表2)表.2各种橡胶的耐热老化性*橡胶种类 具有工作能力的极限温度℃氟 橡 胶 320硅 橡 胶 320丁腈橡胶 180天然橡胶 130*橡胶在该浓度下,经过24~26小时老化后,拉伸强度≥7MPa;伸长率≥100%的称为具有工作能力。

氟橡胶配方

氟橡胶配方

氟橡胶配方
氟橡胶是一种具有优异耐油、耐溶剂、耐高温和耐腐蚀性能的特种橡胶。

根据不同的应用要求,氟橡胶的配方可以有所差异。

以下是一个常见的氟橡胶配方示例:基础材料:
氟橡胶:主要成分是氟化乙丙橡胶(FKM),其含氟量可根据具体需要选择,一般为65% - 70%。

硫化剂:例如过氧化二苯乙烷(DCP)等。

加工助剂:如硬脂酸镁、稳定剂等。

填充剂:
碳黑:用于增强强度和耐磨性。

维尔峰粉末:用于改善加工性和颜色。

增塑剂:
防老化剂:如2,2'-二羟基-4,4'-二甲基二苯醚(BHT)等。

交联剂:
硫化促进剂:如四乙硫化钼(TMTM)、四乙硫化硒等。

以上只是一个简单的氟橡胶配方示例,实际的配方会根据具体应用和要求进行调整和优化。

在橡胶制品生产过程中,需要进行试验和测试,以确保所选配方的性能符合要求。

此外,为了保证橡胶制品的质量和稳定性,还需要严格控制配方中各个成分的比例和添加量。

在实际应用中,具体的氟橡胶配方应根据产品和应用的需求,以及各种物理性能要求进行进一步的优化和调整。

氟橡胶的制备

氟橡胶的制备

氟橡胶的制备一、初始单体的配制氟橡胶聚合所需的初始单体,一般按传统方法配制,即按需要的分压向槽中加入定量(表压或称量)VDF、HFP(三元共聚加入TFE),通过混合和分析其组成达到要求即可。

在釜中初始单体正压下,升温至反应温度,将初始单体压入釜中达到反应压力即可反应,其后以补加单体维持恒压反应。

二、聚合反应一)氟橡胶聚合类型由含氟单体分子形成弹性聚合物的反应称为氟橡胶聚合。

从聚合类型划分,氟橡胶聚合属于加成聚合;从反应机理和动力学特征划分,氟橡胶聚合属于链式聚合;从链增长活性种划分,26类氟橡胶聚合属自由基聚合,自由基聚合的推动力是自由基单电子的配对倾向和单体π键打开形成σ键时体系内能的降低。

自由基聚合实施方法可以是本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。

本体聚合导热难,溶液聚合的速度低、分子量低。

水介质的悬浮聚合产生胶粒黏凝阻塞。

水介质的乳液聚合速度快、分子量高、导热好粘度低、搅拌功率小,易于工业化规模生产,缺点是析出过程复杂,器壁管道挂胶阻塞,助剂品种多,胶中残留量大。

目前,氟橡胶聚合全采用乳液聚合方法。

所以根据聚合实施方法划分,氟橡胶聚合属乳液聚合,严格讲,属气溶乳液聚合。

二)反应体系组成及功能(1)反应介质:水,承载聚合反应和承载聚合物均匀在其中;(2)分散剂:全氟辛酸铵(低浓度即可,因低分子聚合物类似分散剂结构及功能),形成聚合物乳液,使聚合反应在液相进行;(3)pH缓冲剂:中和反应产生的酸,减轻釜体腐蚀,维持胶体稳定性、反应速度稳定性及胶乳浓度稳定性,一般pH5~6为宜;(4)引发剂:K2S2O8,分解出活性基引发聚合反应,85℃以上有分解速度,90℃下0.5h分解30%,1h分解50%,2h分解75%,3h分解90%;(NH4)2S2O8,40℃以上分解,比K2S2O8易分解,85℃有较快的分解;(5)链转移剂:丙二酸二乙酯等,降低共聚物分子量,从而降低门尼黏度,更重要功能是在分子链端产生非离子端基,使硫化性能优越,加工流动性好,不引起合金腐蚀。

氟橡胶的制备

氟橡胶的制备

氟橡胶的制备一、初始单体的配制氟橡胶聚合所需的初始单体,一般按传统方法配制,即按需要的分压向槽中加入定量(表压或称量)VDF、HFP(三元共聚加入TFE),通过混合和分析其组成达到要求即可。

在釜中初始单体正压下,升温至反应温度,将初始单体压入釜中达到反应压力即可反应,其后以补加单体维持恒压反应。

二、聚合反应一)氟橡胶聚合类型由含氟单体分子形成弹性聚合物的反应称为氟橡胶聚合。

从聚合类型划分,氟橡胶聚合属于加成聚合;从反应机理和动力学特征划分,氟橡胶聚合属于链式聚合;从链增长活性种划分,26类氟橡胶聚合属自由基聚合,自由基聚合的推动力是自由基单电子的配对倾向和单体π键打开形成σ键时体系内能的降低。

自由基聚合实施方法可以是本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。

本体聚合导热难,溶液聚合的速度低、分子量低。

水介质的悬浮聚合产生胶粒黏凝阻塞。

水介质的乳液聚合速度快、分子量高、导热好粘度低、搅拌功率小,易于工业化规模生产,缺点是析出过程复杂,器壁管道挂胶阻塞,助剂品种多,胶中残留量大。

目前,氟橡胶聚合全采用乳液聚合方法。

所以根据聚合实施方法划分,氟橡胶聚合属乳液聚合,严格讲,属气溶乳液聚合。

二)反应体系组成及功能(1)反应介质:水,承载聚合反应和承载聚合物均匀在其中;(2)分散剂:全氟辛酸铵(低浓度即可,因低分子聚合物类似分散剂结构及功能),形成聚合物乳液,使聚合反应在液相进行;(3)pH缓冲剂:中和反应产生的酸,减轻釜体腐蚀,维持胶体稳定性、反应速度稳定性及胶乳浓度稳定性,一般pH5~6为宜;(4)引发剂:K2S2O8,分解出活性基引发聚合反应,85℃以上有分解速度,90℃下0.5h分解30%,1h分解50%,2h分解75%,3h分解90%;(NH4)2S2O8,40℃以上分解,比K2S2O8易分解,85℃有较快的分解;(5)链转移剂:丙二酸二乙酯等,降低共聚物分子量,从而降低门尼黏度,更重要功能是在分子链端产生非离子端基,使硫化性能优越,加工流动性好,不引起合金腐蚀。

氟橡胶生产工艺

氟橡胶生产工艺

氟橡胶生产工艺氟橡胶是一种具有优异耐高温、耐腐蚀、耐油性能的橡胶材料,广泛应用于航空航天、化工、石油等领域。

氟橡胶的生产工艺主要包括原料配比、胶料制备、胶料处理和成型等环节。

首先是原料配比,氟橡胶的主要原料是氯三氟乙烯(CTFE)和乙烯-四氟乙烯共聚物(FKM)。

在配比过程中,需要根据产品的具体要求确定CTFE和FKM的比例,并加入助剂和填充剂。

助剂可以改善橡胶的可加工性能和物理性能,填充剂可以提高橡胶的强度、耐磨性和热稳定性。

其次是胶料制备,将配制好的原料通过搅拌设备进行混合。

搅拌设备可以是搅拌机、混合机等,通过搅拌过程使原料充分混合,形成均匀的胶料。

在搅拌的过程中,需要控制搅拌时间和搅拌速度,以确保胶料的品质。

然后是胶料处理,将搅拌好的胶料进行挤出或压延等加工方式。

挤出是将胶料通过挤出机挤出成型,可以制备出各种形状的橡胶制品。

压延是将胶料放置在压延机上进行加工,通过控制温度和压力等参数,将胶料压延成所需的形状。

最后是成型,将挤出或压延好的胶料进行成型。

成型方式多种多样,可以通过模压、压缩、注塑等方式进行成型。

其中,模压是将胶料放置在模具内进行成型,通过加热和加压,使胶料固化成型。

压缩是将胶料放置在热压机中进行成型,通过加热和压力,使胶料在模具内固化成型。

注塑是将胶料注入注塑机中,通过加热和压力,使胶料在模具内固化成型。

通过以上的工艺流程,最终可以得到符合要求的氟橡胶制品。

当然,在实际生产中,还需要进行质量检验和包装等环节,以确保产品的品质和完整性。

总结起来,氟橡胶生产工艺包括原料配比、胶料制备、胶料处理和成型等环节。

通过合理的工艺控制和质量管理,可以制备出优质的氟橡胶制品,满足各种领域的需求。

同时,随着科技的发展,氟橡胶生产工艺也在不断改进和创新,以提高生产效率和产品质量。

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氟橡胶配方技术 Prepared on 24 November 2020氟橡胶配方技术1.Aflas是斌予耐热、耐油和耐化学药品性的四氟乙烯单体与非结晶丙烯单体的交替共聚物,该种氟橡胶耐无机酸、碱性能好,而且电绝缘性能优异,还可用于制作电线护套。

2.四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚类氟橡胶的耐油性和耐化学药品性特别优异,耐热性在氟橡胶中也是最好的,可在316℃高温下连续使用。

3.氟硅橡胶是改善耐油性的聚合物,可耐约200℃的高温,而低温性能在氟橡胶中也较好。

4.Aflas有150P,150L,150E,100H和100S5个品种。

150P是Aflas的标准品种,其物性平衡在Aflas中较好,广泛用于密封件和隔膜等氟橡胶制品;150L的门尼粘度最低(35),以10~20份150L与100H或150P 并用可改善加工性能,单独使用可用于制作氟橡胶衬里。

150E适用于薄壁胶管、异型橡胶制品和要求高速挤出成形性的用途,具有与150P同等强度。

100H是为保持高温下的机械强度而开发的品种,用于石油钻探机械用密封制品。

100S是作为模制而开发的高门尼(160)品种,用于制作密封和O形圈。

5.Aflas200系列是保持Aflas100系列的耐化学药品性同时以改善低温性为目的而开发的聚合物。

其低温性能的改善是通过四氟乙烯2丙烯与定量第三单体共聚而实现的,用于汽车橡胶配件和阀杆密封、曲轴密封件等。

6.Aflas200可用过氧化物、胺类和多元醇进行硫化,具体硫化体系可根据加工条件和制品所要求的性能进行选择。

7.Aflas200与Aflas150P相比,其耐寒性可改善约10℃8.9.氟碳类橡胶拉伸强度较大,一般为10~30Mpa,扯断伸长率为150%~300%;氟硅橡胶、亚硝基氟橡胶及聚酯类氟橡胶等的拉伸强度较小,一般为7~10Mpa,扯断伸长率有的可达500%以上。

10.氟碳类橡胶耐低温性较差,仅能在-20~-15℃使用,而氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟化磷腈橡胶低温性能优良,可在-60~-40℃使用。

11.氟橡胶26是偏氟乙烯与六氟丙烯共聚的弹性体,白色弹性体,无臭、无毒。

相对密度,玻璃化温度约-17℃。

溶于低分子酮类和酯类溶剂(如甲乙酮、醋酸乙酯)。

具有良好抗热氧化性能,可在250℃下长期使用,300℃下短期工作,硫化胶拉伸强度~,扯断伸长率150%~300%。

耐臭氧、耐辐照、耐油、耐酸,电绝缘性能和贮存性能良好。

氟橡胶246的性能与氟橡胶26基本类似,氟含量高于2号胶,热稳定性、耐化学药品性比氟橡胶26为好,最高工作温度约高20℃。

12.氟橡胶23是偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚弹性体,乳白色半透明弹性体。

无毒,无臭,难燃。

相对密度,门尼粘度(ML)70~150,玻璃化温度-18~15℃,脆化温度-64~45℃,硫化胶硬度(邵氏A)40~60,拉伸强度1~6Mpa,扯断伸长率400%~800%,体积电阻率>1×101313.,介电强度>18kV/mm。

溶于低分子酮类和酯类溶剂。

具有突出的耐强氧化性和耐强腐蚀性,面硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸和90%的过氧化氢,电绝缘性良好,长期使用温度高于200℃,短期可耐250℃。

14.硫化橡胶玻璃化温度和低温脆性温度是聚合物(包括橡胶)在低温下,力学性能发生形态突变时的对应温度。

假定以固定负荷来测定其温度突变时橡胶的形变量,则随着温度由低到高,可分成A,B,C,D,E五个分区,如图所示。

A区的温度在玻璃化温度Tg和脆性温度Tb之间,在此区间,橡胶处于玻璃态,仅一小部分链段,侧基、支链和较小链节能作内旋转,就是说,橡胶分子只能在原位振动,且形变量极为有限。

C区的温度在Tb和Tf(粘流温度)之间。

在此区间,橡胶处于高弹态,当受外力作用时,形变量较大。

当被拉伸时,分子链由卷曲状变为伸直,而外力去除后,分子链又恢复到卷曲状。

这种形变被称为高弹性形变或弹性形变。

此时的橡胶柔软而富有弹性。

当外界温度升高到Tf(粘流温度)后,橡胶进入了E区,其状态由高弹态转入粘流态(高粘度流体状态)。

此时,当橡胶受外力作用时,整个分子链和局部链段都作运动,形变非常容易而强烈,形变量大而且不可逆,这种形变称为塑性形变。

玻璃化温度Tg表征橡胶达到玻璃态时的特定温度。

而在Tg-Tb 的A区内,橡胶虽处于玻璃态但其玻璃特征是不完整、不彻底的,因为在外力作用下,它还是有微量的形变产生。

所以不能把玻璃态和玻璃化温度混为一谈。

正确的概念应该是,Tg是橡胶完全丧失弹性时的特定起始温度;而玻璃态则是橡胶在低温下,接近于玻璃状态但仍保留微量弹性的状态。

A区另一端所对应的温度点是脆性温度Tb,其物理意义是橡胶在外来冲击力下出现断裂时的最高温度。

换言之,外界温度高于此点,外力冲击就不在使它断裂。

用脆性温度来衡量橡胶的低温性能更具有实用意义,因为温度高于此点,橡胶就进入高弹态,而玻璃化温度是橡胶保留弹性的最低温度极限,低于此,则弹性就完全消失了。

所以,对于耐寒橡胶来说,总是把脆性温度Tb,而不是把玻璃化温度Tg作为考核指标。

一般而言,各胶种的Tb 比Tg高出15-20℃。

15.氟硅橡胶即γ-三氟丙基聚硅氧烷,无色或淡黄色固体。

相对密度~。

低温柔韧性好,脆化温度-60℃。

耐燃油、液压油、机油及化学溶剂。

长期使用温度-60~232℃。

氟硅橡胶主要分为高温硫化(HTV)和室温硫化(RTV)两大类,高温硫化用的有基础胶料和混炼胶料,室温硫化用的有胶粘剂、密封剂等。

16.氟化磷腈橡胶即聚氟化烷氧基磷腈弹性体,耐油性、耐低温性和电性能优异。

耐高温性、耐天候性、耐臭氧性、耐霉性、贮有稳定性和物理机械性能良好。

使用温度-65~200℃。

难燃,在液氧中也安全。

在宽广温度范围和振幅下具有良好的阻尼特性。

溶于二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮。

17.氟醚橡胶是全氟甲基乙烯基醚与四氟乙烯共聚的弹性体。

相对密度~,门尼粘度(ML)18~45。

具有优良的耐化学药品性、耐氧化性。

除氧化溶剂外,不受任何介质影响,与聚四氟乙烯相似。

耐热性好,可在288℃以下长期使用,短期使用高达315℃,脆化温度为-39℃。

渗透性低,电性能好。

18.双酚硫化体系对氟橡胶性能的影响:氟橡胶传统的二元胺硫化剂(如3号硫化剂)【N,N-二次肉桂基-1,6-己二胺(3号硫化剂),用作氟橡胶硫化剂,硫化胶性能优良。

可以避免硫化胶产生气孔。

在炭黑胶料中,一般用量2~3份,在矿物填料胶料中为3~4份。

通常采用149一段模压硫化30分钟,204二段热空气硫化24小时。

】硫化速度慢,与金属的粘合性好,热拉伸强度高,高温压缩永久变形大;为改善高温压缩永久变形而开发的二羟基化合物(如双酚AF)不仅降低了高温压缩永久变形,并且硫化速度快.焦烧安全性好,本工作研究了硫化剂双酚AF和促进剂BPP硫化体系的变量试验对氟橡胶硫化特性和物理性能的影响。

双酚AF、BPP的用量及配比是硫化体系的关键,不仅影响胶料的硫化速度、焦烧安全性,而且影响胶料的拉伸性能、耐热性能、压缩永久变形性能,故本试验采用二因素三水平正交试验方案。

1. 胶料的硫化性能1)双酚AF的用量对硫化特性的影响从图1可以看出,在BPP用量相同的情况下,双酚AF用量的增大,硫化曲线向右平行移动,延长了焦烧时间,增大了焦烧安全性;硫化曲线转矩逐个增大,说明硫化交联密度随双酚AF用量而增大;(橡胶硫化特性试验中,用交联密度的大小反应硫化程度,胶料的剪切模量与共交联密度成正比,G[剪切模量]=V[交联密度]R[气体常数]T,显然转矩与交联密度成正比)同时在BPP用量相同的情况下,焦烧时间随双酚AF用量而延长,说明焦烧时间不仅随促进剂用量的增大而缩短,而且跟硫化剂的用量有关,焦烧时间随硫化剂用量的增大而延长。

2)BPP的用量对硫化特性的影响从图2可以看出,在双酚AF用量相同的情况下,BPP用量增大,硫化曲线向左平行移动,表明缩短了焦烧时间和正硫化时间,硫化速度加快;在双酚AF用量相同的情况下,随着BPP用量的增大,硫化曲线的转矩并不发生增大或减小,表明BPP用量增大并不影响胶料的转矩。

2 硫化体系对氟橡胶物理性能的影响1)双酚AF的用量对物理性能的影响以4、5、6号配方为例,BPP用量为0.6份,从图3可以看出,在促进剂用量一定的情况下,随着双酚AF的用量从1.5份增大到3.5份,胶料的硬度从67增大到74;胶料伸长率从340%减小到180%;拉伸强度从13.9 MPa增大到14.3 MPa,有轻微的增大;撕裂强度从23.2 kN·m减小到18.3 kN·m。

这充分说明,双酚AF与氟橡胶分子进行化学交联的程度在增大,即交联密度或硫化程度的增大。

2)BPP量对氟橡胶物理性能的影响以2、5、8号配方为例,双酚AF用量为2.5份,从图4可以看出,在双酚AF用量一定的情况下,随着BPP的用量从0.4份增大到0.8份,胶料的硬度增大了2~3;胶料伸长率的增减不明显;拉伸强度和撕裂强度有轻微的增大。

这说明,BPP的作用仅仅是缩短了硫化焦烧时间,加快了硫化反应速度,并没有与氟橡胶进行实质性的化学交联,是名副其实的硫化促进剂。

3)双酚AF用量对热老化性能的影响配方1—3、4—6、7-9促进剂BPP的用量分别是一定的,从图5一图7可以看出,随着双酚AF用量的增加,热老化后的硬度变化会增大,拉伸强度增大10% 30%;但在双酚AF用量范围内,拉伸强度的变化趋势不明显,这说明随着双酚AF用量的增加,热老化过程是双酚AF与氟橡胶分子的继续交联,硬度增大,拉伸强度增大;而伸长变化率随双酚AF用量的增加而减小,这是由于随着双酚AF用量的增加,热老化前的伸长率降低,热老化后的伸长变化率相对减小。

4)BPP用量对热老化性能的影响在双酚AF用量一定的情况下,从图9-图ll可以看出,随着促进剂BPP用量的增加,热老化后的硬度随BPP用量增加而增大,伸长变化率在20%以内、拉伸强度变化率在30%以内波动,受BPP变量的影响较小。

5)双酚AF用量对压缩永久变形的影响以配方4、5、6为例,从图8可以看出,在BPP用量一定的情况下,随着双酚AF用量的增加,压缩永久变形减小,这是由于交联程度的增加所致。

6)BPP的用量对压缩永久变形的影响以配方2、5、8为例,从图12可以看出,在双酚AF用量一定的情况下,随BPP用量的增加,压缩永久变形增大,是值得注意的。

3.结论结论a.硫化剂双酚AF用量一定时,BPP用量增大,焦烧时间缩短,转矩不变,正硫化时间缩短。

b.促进剂BPP用量一定时,双酚AF用量增大,焦烧时间延长,转矩增大,正硫化时间延长。

c.硫化剂双酚AF用量增大时,胶料的硬度、拉伸强度增大,撕裂强度、扯断伸长率减小。

反之,双酚AF用量减小时,胶料的硬度、拉伸强度减小,撕裂强度、扯断伸长率增大。

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