氟硅生胶的合成及交联特性
氟硅材料的结构、性能及应用概述-冠恒
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氛硅应用介绍
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氟硅混炼胶
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性能总结 -./ 200 ℃下的撕裂强度高于氟橡胶。
-./ 200 ℃下的扯断伸长率明显高于氟橡胶。 -./ 200 ℃下的拉伸强度与氟橡胶相当。
J 由于具有较低的玻璃化转变温度，所以通常比氟橡胶的工作温度范围
更宽。
在街车应用中的优势E
J 宽广的工作温度范围： -60℃～200℃ 。
J 优异的耐候性能〈抗紫外线，臭氧等〉一适用于各类长期暴露在户外的汽车 部件。 J 氟硅橡胶具有优异的耐油〈耐汽油、柴油、润滑油、高温油等〉性能一适用 于动力系统及燃油系统的耐油部件。 J 低表面张力，优良的疏水性一适用于需要防水的汽车密封件。 J 优异的介电特性一适用于汽车电器插接件的密封保护及点火系统的绝缘保护 ，电绝缘性能在受潮、频率变化和温度升高时变化很小。 J 不燃性或低可燃性一保证汽车的安全性能。
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》温度高于 100℃时，氟硅橡胶的拉伸强度与氟橡胶无明显差别。 Z正~n~！：.a!Ctea卢…豆豆t ~
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氛硅应用介绍
因此它适用于耐盲低温、耐油、耐价盾的密封．
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氛硅应用介绍
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氟硅橡胶
对于双组分室温硫化氟硅橡胶的硫化是 通过加入催化剂来实现，而单组分室温硫 化氟硅橡胶在室温下，接触空气中的湿气 即可硫化，硫化从胶料表面开始，通过水 分的扩散而逐步向内硫化。
4、粘合
与硅橡胶类似，氟硅橡胶的表面能较低，属 于难粘接的材料，研究表明采用硅烷偶联剂能够 较好地实现氟硅橡胶与聚脂织物等材料的粘接， 如硅烷偶联剂VTPS能够使氟硅橡胶与金属间得到 很好的粘接性能。
现在，氟硅橡胶已应用在宇航、飞机、 汽车、石油化工、机械、人工器官等重要 工业部门及国防、交通运输、医学、电子 电气等领域。尤其是作为高档汽车或机中 与燃料油、润滑油接触的密封件、O形圈、 衬垫、膜片、连接器、管类等制品而在广 泛应用，除军工业外。在民用市场方面汽 车用的膜片是氟硅橡胶的最人市场。
氟硅橡胶按硫化机理可分为自由基型 (用过氧化物硫化)、缩合型和加成型；按 硫化温度可分为高温硫化型和室温硫化型， 室温胶品种繁多，但目前获得广泛应用，
并具有大规模生产能力的只有以-Si-0-为主链、 硅原子上带有甲基(CH3-)和 3，3，3-三氟丙基 (CF3CH2CH2-)的γ-三氟丙基甲基硅氧烷高分子 聚合物(全氟氟硅生胶)。其在碱性催化剂作用下 聚合时，呈现以下平衡：
氟硅橡胶通常在室温下进行压延，但对特殊 的胶料，能少许加热是有益的，可以改善与织物 的粘合。
3、硫化
对于高温硫化氟硅橡胶胶料，若采用白炭 黑作为补强剂，要进行二段硫化，采用炭黑作 为填料则不必。
一段硫化普遍采用平板加压硫化，温度一 般在110-170℃之间，硫化时间大多在30min以 下。
二段硫化温度在电热鼓风箱中进行，采用 逐步升温的方式，达到200-250℃后保持恒温， 时间在数小时至数十小时不等。
2、硫化交联、催化体系的选择
氟橡胶(FKM)牌号性能与配合加工
氟橡胶(FKM)牌号性能与配合加工氟橡胶(FKM)因具有耐油、耐高温、耐溶剂、耐强酸、耐强氧化剂、阻燃、耐老化等一系列优良的特性，所以在国防军工、航空航天、电子通信、车辆船舶、石油化工等尖端技术领域获得了广泛的应用。
特别是近几年老，随着上述相关行业的高速发展和技术进步，FKM作为一种不可替代的高性能弹性体材料，不仅在需求上有了大幅度增加，而且其用途也正在不断地扩大。
从技术的角度来讲，尽管FKM从基础研究到应用研究都取得了很大的进展，但在一些特殊的使用场合，目前人们更为关注的还是FKM的低温特性、压缩永久变形性、耐碱性、耐含甲醇汽油性、耐强氧化剂性、低抽出性、低毒性等问题。
因此，本文将针对上述问题，就具有这些特性的FKM胶料的配合技术作一介绍。
一、FKM的种类、结构和特点具有代表性的FKM的种类、结构和特点见表1。
对FKM来讲，因其聚合物结构和所用硫化体系不同，所以硫化胶的性能也各有差异。
为了使FKM能够满足各种苛刻条件下的使用要求，所以除选择适宜的品级外，在胶料的配合上加以改善也是十分必要的。
表1 FKM的种类、结构和特点目前，构成市场主导品种的是偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)共聚的二元类FKM，其组成为：VDF摩尔分数80%，氟质量分数约66%，Tg为-20℃。
近年来，共聚入四氟乙烯(TFE)、减少VDF含量(提高氟含量)的三元类FKM的需求明显有所增加。
对三元类FKM来讲，氟含量愈高、耐药品性、耐腐蚀性、耐油性、耐燃油渗透性就愈好，但低温特性会变差。
目前，市售的FKM各品级的低温特性见表2。
作为改善低温特性的品种，除共聚了全氟乙烯醚的FKM外，还有含氟硅类(FVMQ)和主链中含有六氟丙烯氧化物单元的FKM。
表2 FKM主要品级的低温特性由于VDF单元遇碱性化合物容易引起脱氟酸反应，所以三元类FKM的耐碱性是有限的。
在接触有机胺化合物或强碱性水溶液的场合，最适用的是TFE/丙烯(Pr)共聚的四丙氟橡胶或TFE/全氟乙烯醚共聚的FKM。
氟硅单体合成的研究进展
氟硅单体合成的研究进展朱淮军1,李凤仪13,廖洪流2(11南昌大学化学系,南昌330047;21华南理工大学化工系,广州510641) 摘要:综述了氟硅单体合成的研究进展,重点介绍了氟硅单体的特性、原料、合成方法,并对其发展前景进行了展望。
关键词:氟烃基硅烷,硅氢加成,催化剂,三氟丙烯,全氟丙烯,聚全氟乙丙烯,氟硅橡胶中图分类号:O 627141 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2005)02-0030-03收稿日期:2004-11-17。
作者简介:朱淮军(1979—),男,硕士生,主要从事氟硅单体合成的研究和开发。
3联系人,fy -Li @ 。
氟硅材料的诞生,可以说是高分子材料发展史上的一个里程碑,它进一步开拓了有机硅材料的应用范围。
近几十年来,氟硅材料被广泛应用于军事、航空航天等领域,并正在积极开发用于民用的产品。
以30303-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单元的氟硅橡胶兼具氟橡胶和硅橡胶的特点,具有良好的耐油、耐溶剂性能和优异的耐高低温性能,在汽车、航空、机械、石油化工及军事等工业领域中有重要的应用。
制备含氟烃基的硅油或硅橡胶的关键是合成氟烃基烷基硅烷单体,早期的氟烃基硅烷主要是三氟丙基(-CH 2CH 2CF 3)硅烷。
近年来,随着织物防水、防油、防污整理的高档化及消泡剂、脱模剂的高性能化,使含氟烃基聚硅氧烷方面的研究发展迅速,而且开发的重点是引入长链氟烃基及含氧原子的氟烃基硅烷产品[1]。
1 氟硅单体的特性由于氟原子的电负性(3198)是所有元素中最大的,而其范德华原子半径(01135nm )又是除氢以外最小的,且原子极化率(01557)最低;因此,氟原子与其它元素形成的单键键能都较大,键长都较短。
同时,由于空间屏蔽效应,氟类化合物的碳链受到周围氟原子的保护,其它原子不易侵入;因而,碳碳键结合更牢固。
然而,由于氟原子的电负性高,当它的取代位置在硅原子的α-位或β-位时,将削弱硅碳键,使其容易受到亲核试剂的进攻而断裂,从而得到不必要的副产物,影响含氟硅烷的进一步利用;而且随着硅原子上氟烃基的增加,特别是多氟烃基的增加,硅碳键更易受到亲核试剂的进攻。
氟硅橡胶的性能、生产和应用
氟硅橡胶的性能、生产和应用张亨【摘要】氟硅橡胶性能优异,在军用、民用领域不可或缺.概括了氟硅橡胶的发展历史、性能、生胶制造方法、成型加工及应用.【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P51-54)【关键词】氟硅橡胶;性能;生产;应用【作者】张亨【作者单位】锦西化工研究院,辽宁葫芦岛125000【正文语种】中文氟硅橡胶［1－2］广泛应用于航空、汽车、石油化工、医疗卫生和电子电气等工业领域。
主要用作耐高温和耐低温的燃料输送管道密封件、垫片、燃料油槽密封件、轴密封件、接触燃料油的进出口密封件、汽化器部件和隔膜、胶管、导管、人工脏器、密封剂和黏接剂等。
1 发展历史及现状硅橡胶的耐低温性能优异，但其耐油、耐溶剂和耐化学品性能差。
在硅橡胶分子结构中引入氟原子可改进这些性能。
1951年，美国空军部门与Dow Corning公司合作研究，在硅氧烷链上引入γ－三氟丙基侧基。
1956年制得氟硅弹性体，问世商品牌号Silastic LS。
1967年前苏联研制的氟硅橡胶商品牌号为СКТФТ。
1978年美国General Electric公司研制的氟硅橡胶商品牌号为PSE。
日本信越化学工业公司1978年研制的氟硅橡胶商品牌号为FE。
我国上海市有机氟材料研究所于1968年研制成功氟硅橡胶，起初命名为氟橡胶SF，后改名为FE28。
氟硅橡胶世界总生产能力近10000 t/a左右。
2 结构与性能［3－12］氟硅橡胶学名聚(3，3，3－三氟丙基甲基)硅橡胶，分子中引入0.3 mol% ～0.8 mol%的乙烯基甲基硅氧烷共聚，以改进橡胶硫化性能和物理机械性能，也可引入一定比例的二甲基硅氧烷共聚。
氟硅橡胶有液体产品和固体产品。
固体生胶为无色或微黄色半透明胶片，分子量40万～130万，国内产品牌号有FE2801、FE2802和FE2803等，可溶于丙酮和乙酸乙酯等溶剂中。
低温柔韧性好，脆化温度－66℃，高温下稳定，高温老化性好，高温老化后性能变化小，经重复热循环时不变脆。
氟硅混炼胶生产流程
氟硅混炼胶生产流程1. 概述氟硅混炼胶是一种特殊的橡胶制品，具有耐高温、耐腐蚀、抗老化等优良性能，在航空航天、电子、化工等领域有广泛应用。
氟硅混炼胶的生产流程主要包括原材料准备、混炼、成型和硫化等步骤。
2. 原材料准备氟硅混炼胶的主要原材料包括氟硅橡胶、填充剂、助剂和硫化剂等。
其中，氟硅橡胶是主要的基础材料，填充剂用于增强材料的硬度和强度，助剂用于改善材料的加工性能，硫化剂用于促进材料的硫化反应。
2.1 氟硅橡胶氟硅橡胶是氟化物和硅烷两种基团共聚而成的高分子材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀和抗老化性能。
氟硅橡胶的主要原料是氟化物单体和硅烷单体，通过聚合反应合成。
2.2 填充剂填充剂是氟硅混炼胶中的重要组成部分，用于增强材料的硬度和强度。
常用的填充剂有二氧化硅、碳黑、纳米材料等。
2.3 助剂助剂是用于改善材料的加工性能和性能稳定性的物质。
常用的助剂有增塑剂、稳定剂、抗氧剂等。
2.4 硫化剂硫化剂用于促进氟硅混炼胶的硫化反应，使其形成交联结构，提高材料的强度和耐热性。
常用的硫化剂有过氧化物、硫醇等。
3. 混炼混炼是氟硅混炼胶生产的核心步骤，通过将原材料进行混合、分散和加热，使其形成均匀的胶料。
3.1 原材料配比根据产品的配方要求，将氟硅橡胶、填充剂、助剂和硫化剂按一定比例称量。
3.2 混合将称量好的原材料放入混炼机中，通过机械搅拌和热能加热，使其充分混合。
3.3 分散在混合的过程中，加入适量的分散剂，使填充剂和助剂均匀分散在橡胶中。
3.4 加热混炼过程中需要加热，通常采用电加热或蒸汽加热的方式，使胶料达到一定的温度，促进反应的进行。
3.5 混炼时间控制混炼的时间要根据具体产品的要求来确定，一般在20-30分钟左右。
过长的混炼时间会导致胶料老化，影响产品的性能。
4. 成型混炼后的胶料需要进行成型，通常有挤出法、压延法和模压法等多种成型方式可选。
4.1 挤出法挤出法是将胶料放入挤出机中，通过旋转的螺杆将胶料推入模具中，形成所需的形状。
高相对分子质量氟硅生胶的制备与热性能研究
为催 化 剂制得 了 乙烯 基质 量 分 数 为 ０ ． ２ ５ ％、 不 同 相对 分子 质 量 的 氟 硅 橡胶 采 用 Ｄ 、 。 作 为
共 聚 单 体 可 以将 乙烯 基 引入 到 共 聚 物 中 ， 实验 中 Ｄ Ｆ的 聚合 速 率非 常 高 ， １ ０ ａ ｒ ｉ ｎ后 的 转 化 率均 为９ Ｏ ％以 上 。 优 化 了聚 合 反 应条 件 ， 通过 丌Ｉ Ｒ、 。 Ｈ — Ｎ ＭＲ、 Ｇ Ｐ Ｃ表 征 了 氟硅 生胶 的结 构 组 成 和 枢 对 分 子 质量 ． 通过 Ｄ Ｓ Ｃ和 Ｔ Ｇ 研 究 了其 热 性 能 结 果 表 明 ， 氟硅 生肢 的 玻 璃化 转
生胶 的结构 及耐 高低 温性 能 。
１ 实验 部 分
１ ． １ 原 料
一
乙烯 基 的硅 氧烷环 体在 碱性 催化 剂 的作用 下 环缩
合 而成 的线 型高 相对 分子 质量 聚合物 。
阴离 子 聚合 是 亲 核试 剂 进攻 硅原 子 的 反应 ， 开
三氟 丙 基 甲基 环 ｌ 一硅 氧烷 （ Ｄ Ｆ） ， 丁业品 ， 纯
子 的正 电性 ， 使得 Ｄ Ｆ更 易 于开环 。在相 同条 件下 ，
Ｄ Ｆ的 阴离子 开 环速 度 是 Ｄ 的４ ～ ５倍 ， 是 无环 张 力
化碘 、 可 溶性 淀粉 、 硫代 硫酸 钠 、 乙酸 汞 、 ｊ氟 氯 乙
烷， 分析 纯 。
１ － ２ 氟硅 生胶 的 制备 在配 有机 械搅 拌 、 温度 计 的 ２ ５ ０ ｍＬ四 口瓶 中 ，
按 一 定 比例 （ 质量 比约 为 １ ０ ０ ： ２ ） 加入Ｄ ， Ｆ和 催 化 剂 （ 反应 温 度 １ ０ ０ ｏ Ｃ） ， 适 当减压 下 反 应 ２ ～ ３ ｈ ， 这 时 反 应 物粘 度逐 渐增 大至 粘稠状 。反应物 达透 明或 半 透
具有良好粘接性能的氟硅橡胶的研制
中图分类号 ：ＴＱ ３ ．３ ３ ３ ９
文献标识码 ：Ａ
颜 料 公司 ；羟 基硅 油 ：上海 三爱 富新 材料 股份有
限公 司 。
２ 结果与讨论
２ １ 生胶摩 尔质 量对氟 硅橡 胶 力学性 能 的影 响 ．
国产氟硅橡胶生胶 的摩尔质量在 ４ ×１ ０ ０～ １０ ０ ｇ ｍ ｌ ２ ×１ ／ ｏ之间。生胶摩尔质量对氟硅橡胶
力 学性 能 的影 响见 表 １ 。
由表 １ 见 ，要使 氟硅 橡胶 具有 较高 的拉 伸 可 强度 和扯 断伸 长 率 ，氟硅 橡 胶 生 胶 宜选 择 Ｓ Ｆ一 ３ ，即摩 尔质 量 为 ９ ０×１４ １０×１ ／ ｌ ０～ ２ ０ ｇ ｍｏ；由 表 １ 发现 ，生胶 的摩 尔质 量对 氟 硅橡胶 与 金属 还
收 稿 Ｈ期 ：２０ ０ ６—０ ２—０ 。 ７
甲基 乙烯 基三 氟丙 基硅 橡胶生 胶 ：Ｓ Ｆ一１
（ 尔质量为 ４ 摩 ０×１ ０×１ ｇｍｏ） Ｆ一２ ０ ～６ ０ ／ １，Ｓ
按 Ｇ ／＂ ２－ １９ 测定 ；硫化橡胶与金属粘接 Ｂ －５９ ９ ９ Ｉ 的扯离强度 ：按 Ｇ ／＂ １ １－ １８ 测定 ；其余 Ｂ － １２ １ ９ ９ Ｉ 各项 性能 ：均 按相应 的 国家标 准测 试 。
基 硅油 ３份 ，Ｆ ２ ，双二 五 １ 。 ｅ ５份 ０３ 份
作者简介 ：王春华 （９ ８ ） １７ 一 ，女 ，主要从事 氟硅橡胶和 硅 橡胶及其胶粘剂的研究 。电话 ：（２ ）６ ８ ２ ７ 。 ０ １ ２ １８ ６