氟硅橡胶制品的生产及应用概况
2023年氟硅橡胶行业市场研究报告
2023年氟硅橡胶行业市场研究报告氟硅橡胶是一种具有特殊性能的高性能橡胶材料，在航空航天、汽车制造、电子电器等领域具有广泛的应用。
本文将对氟硅橡胶行业的市场情况进行研究分析，以供参考。
一、市场概况氟硅橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐化学品和耐辐射性能，广泛应用于高温密封、耐油密封、耐化学品密封等场合。
目前，氟硅橡胶市场规模较小，但随着高科技领域的发展，氟硅橡胶的需求将会逐渐增大。
二、市场发展趋势1.高科技行业的发展推动氟硅橡胶市场增长。
随着航空航天、汽车制造、电子电器等行业的发展，对氟硅橡胶的需求也在增加。
特别是在电子电器行业，随着电子产品的普及和使用环境的复杂化，对氟硅橡胶产品的需求将会持续增长。
2.环保要求提高，推动氟硅橡胶市场发展。
氟硅橡胶具有优异的耐化学品性能，能够在恶劣环境下工作，因此越来越多的企业开始使用氟硅橡胶替代传统的橡胶材料。
与传统橡胶相比，氟硅橡胶的使用寿命更长，能够减少废弃物的产生，符合环保要求。
3.新材料的开发将推动氟硅橡胶行业的创新。
随着技术的进步和需求的变化，对氟硅橡胶产品的性能要求也在不断提高。
因此，需要开发具有更高性能的氟硅橡胶材料，以满足不同领域的需求。
三、市场竞争对手分析目前，国内氟硅橡胶行业的竞争对手较少，主要包括少数几家领先企业和一些小型企业。
其中，国内领先的氟硅橡胶制造商包括广州橡胶厂、天津橡胶厂等。
这些企业通过技术创新和产品质量的提高，占据了市场的较大份额，拥有一定的市场竞争力。
四、市场前景预测随着高科技行业的快速发展和环保要求的提高，氟硅橡胶市场有望逐步扩大。
据预测，未来几年，随着航空航天、汽车制造、电子电器等行业的发展，对氟硅橡胶的需求将会持续增长，并且市场规模有望逐步扩大。
同时，国家对环保的重视也将推动氟硅橡胶的应用领域不断扩展。
总结：氟硅橡胶市场具有较大的发展潜力，高科技行业的发展和环境保护的要求将是促使氟硅橡胶市场增长的主要因素。
同时，技术创新和产品质量的提高也将是企业在市场竞争中取得优势的关键。
国内氟硅橡胶的研究进展
国内氟硅橡胶的研究进展氟硅橡胶是一种优良的高温密封材料，具有良好的耐高温、耐油性能以及优异的机械性能，广泛应用于汽车、航空航天、化工等领域。
近年来，国内对氟硅橡胶的研究逐渐深入，主要包括合成方法的改进、材料性能的提升以及应用领域的拓展等方面。
首先，国内学者在氟硅橡胶的合成方法上做出了一系列的改进。
传统的氟硅橡胶合成方法中，常采用溶液共聚法，但这种方法合成的产物晶化度较高，导致材料的热稳定性较差。
为此，国内研究者开始尝试采用乳液聚合法、乳液凝胶法、胶体共混法等新的合成方法。
这些新方法能够制备出晶化度较低、热稳定性较好的氟硅橡胶，提高了材料的性能。
其次，国内研究者在氟硅橡胶的材料性能方面进行了深入的探索。
他们发现，通过改变氟硅橡胶的配方以及添加特定的填料、增塑剂等，可以显著改善其力学性能、耐热性能、耐油性能等。
例如，研究者通过添加硅橡胶等填料，可以提高氟硅橡胶的耐磨损性能；通过添加碳纳米管等纳米填料，可以提高氟硅橡胶的力学性能和导电性能。
此外，研究者还通过改变交联结构，增强了氟硅橡胶的耐热性能和耐候性能。
这些改进使得国内氟硅橡胶的性能逐渐接近国外先进水平。
最后，氟硅橡胶在国内的应用领域也在不断拓展。
除了传统的汽车、航空航天、化工等领域，国内研究者还将氟硅橡胶应用于光伏电池、氢燃料电池、纳米材料合成等新兴领域。
他们发现，氟硅橡胶作为光伏电池封装材料能够提高光电转化效率；作为氢燃料电池密封材料能够提高氢气的密封性能；作为纳米材料合成模板能够制备出高质量的纳米材料。
这些应用的开发不仅丰富了氟硅橡胶的应用领域，也为其产业化提供了新的机遇。
综上所述，国内对氟硅橡胶的研究进展包括合成方法的改进、材料性能的提升以及应用领域的拓展等方面。
在未来，国内研究者还应进一步加强基础研究，不断提高氟硅橡胶的性能，并积极寻求更多的应用领域，促进氟硅橡胶产业的发展。
氟硅橡胶及其制品和应用
部 门的 协调 下 ， 在上 海 高桥 化工 厂 、 制冷 剂 厂 、 树 脂厂进 行 中试 。文 化 大革 命 中 ， 由于“ 四人帮 ” 的 干 扰破 坏 ， 项 工 作 被 迫 停 止 了十 年没 有 进 展 。 该 １ ７ 为 了与 国 内航 空等 工 业 部 门应 用 材料 配 ９ ８年 套 ， 分析 了 ６ 在 Ｏ年代 国 内外 有关氟 硅资料 的基础
１ ２ 氟硅橡 胶 国内发展概 况 ．
着全球综合 性能 最好 的合成 橡胶 之一 的美称 。氟
硅橡胶 种类较 多 ， 产 品 形态 可 分为 液 体 和混 炼 按 型两大类 ， 液体 氟硅橡胶 是指 中温硫化 型 、 室温 硫 化 型和 不硫化 型三种 ， 子量相 对较低 。 分 但 大规模生 产 的氟硅 橡 胶 ， 主要 是 以 三 氟 丙 基 甲基 硅氧烷 为结构单 元 的均聚聚合 物 。同时
上， 合 ７ 结 ０年代 发达 国家 的技术 进 展 ， 过 工艺 经
３ 氟硅 橡 胶 制 品
３ １ 氟硅橡 胶 制品的研 究 ．
改进 ， 得氟硅 橡 胶 的研 制技 术 接 近 了发 达 国家 使 ７ 年 代 的水平 ， Ｏ 并在 航 空 、 车 等 工业 部 门 中进 汽 行 了应 用 ， 由于当 时 品种少 、 工工 艺 困难 、 但 加 性
斯 、 国研制 出多种 氟硅橡 胶及其 同系化合 物 ， 德 并 逐渐 成 为一 系 列 商 品 ， 泛 应 用 于航 空 航 天 、 广 汽 车、 舶、 船 电子通讯 、 电力 、 电器 、 密机械 、 精 石油化 工、 医疗 卫生 等领域 ， 中市场需求 量最 大的还是 其
航 空航天 和汽车 制 造业 ， 逐 渐制 定 了相 关 的 军 并
也生产硅 原子 上带有 甲基和 乙烯基及三 氟丙烯 链
上海氟硅橡胶参数
上海氟硅橡胶参数氟硅橡胶是由氟化物和硅烷结构组成的共振结构，具有优异的耐油、耐溶剂、耐氧、耐大气老化、耐低温和耐高温性能。
因此，它广泛应用于汽车、航空航天、化工、电子、医疗等领域。
1.物理性质：氟硅橡胶的硬度一般在60-80之间，具有较好的弹性，可根据需求制备不同硬度的氟硅橡胶制品。
密度：氟硅橡胶的密度通常在1.9-2.1 g/cm³之间。
断裂伸长率：氟硅橡胶具有较高的断裂伸长率，通常在150-200%之间。
拉伸强度：氟硅橡胶的拉伸强度较高，通常在10-20MPa之间。
耐磨性：氟硅橡胶具有较好的耐磨性，可在重载、高摩擦环境下长时间使用。
2.化学性质：氟硅橡胶具有优异的耐油、耐溶剂、耐氧、耐大气老化、耐低温和耐高温性能。
耐油性：氟硅橡胶具有优异的耐油性能，可耐受多种有机溶剂和油类。
耐溶剂性：氟硅橡胶不仅能耐受常见的有机溶剂，还能耐受许多强酸和强碱。
耐氧性：氟硅橡胶在氧气环境中也能具有良好的抗老化性能。
耐大气老化性：氟硅橡胶的耐气候老化性能优异，可在高温、高湿度和强紫外线环境下长时间使用而不老化。
耐低温性：氟硅橡胶在低温下保持良好的弹性和柔软性。
耐高温性：氟硅橡胶的耐温特性良好，可在-60℃至+250℃范围内工作。
3.应用领域：氟硅橡胶由于其优异的耐油、耐溶剂、耐氧、耐大气老化、耐低温和耐高温性能，被广泛应用于以下领域：汽车行业：密封件、挡泥板、O型圈等零部件。
航空航天工业：液压密封件、燃油系统零件、导热垫片等。
化工工业：化学密封件、管道垫片、抗腐蚀密封件等。
电子行业：绝缘件、电路封装、接插件密封圈等。
医疗行业：医用管道、药品密封件、医疗器械零部件等。
总结：氟硅橡胶具有优异的耐油、耐溶剂、耐氧、耐大气老化、耐低温和耐高温性能。
它的物理性质包括硬度、密度、断裂伸长率和拉伸强度，化学性质包括耐油性、耐溶剂性、耐氧性、耐大气老化性、耐低温性和耐高温性。
氟硅橡胶在汽车、航空航天、化工、电子、医疗等领域有广泛的应用。
2023年氟硅橡胶行业市场环境分析
2023年氟硅橡胶行业市场环境分析氟硅橡胶是一种具有优异性能的特种橡胶，具有独特的热稳定性、耐油性、耐化学性等优点，在汽车、电子、航空航天等领域有广泛的应用。
本文主要对氟硅橡胶行业的市场环境进行分析。
一、市场需求氟硅橡胶的主要应用领域是汽车、电子、航空航天等工业领域。
随着全球经济的发展，这些领域的市场需求逐渐增加，因此氟硅橡胶的市场前景也越来越广阔。
其中，汽车行业是氟硅橡胶的最大应用领域。
随着汽车工业的快速发展，氟硅橡胶在制动系统、燃油系统、排放系统等方面的应用也越来越广泛。
二、市场现状氟硅橡胶行业的发展相对较为均衡，国内外市场规模都较大。
目前，国内的氟硅橡胶品牌较多，主要分布在上海、广东、江苏等地。
而且，随着国内企业加大投入，提高技术水平，越来越多的国内厂商开始占据市场份额。
同时，国外的氟硅橡胶品牌如Dow Corning、Wacker、Momentive等也在中国市场占有一定份额，并且国外品牌在品质和技术方面具有一定的优势。
三、市场前景随着氟硅橡胶在汽车、电子、航空航天等领域的应用越来越广泛，市场前景非常广阔。
由于氟硅橡胶具有优良的耐高温、耐油、耐化学腐蚀等特性，因此其在发动机密封件、液压密封件、电气绝缘件、飞机雨刷器等方面的应用前景是非常广阔的。
而且，随着科技的发展，氟硅橡胶的研发水平将逐步提高，其优异的特性也将得到更好的发挥。
四、市场竞争氟硅橡胶行业竞争相对较为激烈，因为其应用领域较广，面对的竞争对手也较多。
为了占据更多的市场份额，各家企业需要提高产品质量，采用先进的生产工艺，不断推出新产品，降低价格等手段来提升自己的市场竞争力。
而淘汰的厂家也是屡见不鲜。
因此，这个行业需要不断提升竞争力，才能在激烈的市场竞争中处于有利地位。
综上所述，氟硅橡胶行业的市场环境相对较好，随着市场需求的增加，市场前景也非常广阔。
但同时，这个行业也面临着激烈的市场竞争，需要不断提高自身的竞争力，在市场中占据一定的市场份额。
2023年氟硅橡胶行业市场调查报告
2023年氟硅橡胶行业市场调查报告氟硅橡胶是一种高性能橡胶材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、抗老化等性能，被广泛应用于化工、汽车、电子、航空等领域。
本文将对氟硅橡胶行业的市场进行调查分析。
一、市场规模根据市场调研数据显示，氟硅橡胶行业的市场规模不断扩大。
2019年，全球氟硅橡胶市场规模达到XX万吨，预计到2025年将达到XX万吨。
同时，氟硅橡胶的市场价值也在不断提升，2019年全球市场价值达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
二、市场需求1. 化工领域：氟硅橡胶在化工领域中被广泛应用于管道、阀门、泵等设备的密封件，其耐高温、耐腐蚀的性能能够保证设备的正常运行，因此在化工行业中需求量较大。
2. 汽车领域：氟硅橡胶在汽车领域中主要用于制作汽车密封件，如O型圈、油封等。
汽车行业的快速发展带动了对氟硅橡胶的市场需求增长。
3. 电子领域：随着电子产品的不断更新迭代，对于高温耐久性要求越来越高。
氟硅橡胶作为一种具有优异耐高温性能的材料，广泛应用于电子领域。
例如电子封装件、半导体制造等。
4. 航空领域：氟硅橡胶在航空领域中主要应用于制作航空密封件，如火箭发动机密封件、飞机燃油系统密封件等。
随着航空业的快速发展，对氟硅橡胶的需求也在不断增加。
三、市场竞争目前，全球氟硅橡胶行业存在着较为激烈的市场竞争。
主要的竞争企业包括DuPont、3M、DOW CORNING等国际知名企业，以及国内的3F、橙安等企业。
这些企业积极发展新产品、优化产品质量，不断提高技术水平和生产能力，以满足市场需求。
四、市场发展趋势1. 技术创新：氟硅橡胶行业的竞争主要依赖于产品质量和技术水平。
随着科技的不断进步，企业需不断进行技术创新，开发高性能的氟硅橡胶产品，以满足不同领域的需求。
2. 市场细分：随着氟硅橡胶行业的发展，市场需求逐渐分化。
企业可通过市场细分，专注于某一领域的开发与生产，以提供更专业化、个性化的氟硅橡胶解决方案。
3. 环保要求：在全球环保意识的不断提高下，对氟硅橡胶行业的环保要求也日益严格。
上海氟硅橡胶参数
上海氟硅橡胶参数上海氟硅橡胶是一种具有特殊性能和广泛应用的高性能橡胶材料。
它是由氟硅化合物和橡胶基础材料组成的复合材料，具有优异的耐老化、耐高温、耐油性和耐化学药品性能。
下面将从材料特性、物理性能、化学性能、热性能和应用领域等方面来介绍上海氟硅橡胶的参数。
一、材料特性1.卓越的耐老化性能：上海氟硅橡胶在长时间暴露于高温和紫外线下仍能保持其原有的物理性能和化学性能。
2.良好的耐油性：上海氟硅橡胶能够承受各种矿物油、合成油、润滑脂和溶剂的腐蚀，具有很强的抗油性能。
3.优异的耐气候性能：上海氟硅橡胶在极端的气候条件下，如寒冷、高温、湿度等环境下都能保持其原有的性能。
4.良好的电绝缘性：上海氟硅橡胶具有较高的电绝缘性能，可应用于一些特殊的电气设备中。
5.优异的耐化学药品性能：上海氟硅橡胶能够承受各种化学药品的腐蚀，如酸、碱、溶剂等。
二、物理性能1. 密度：上海氟硅橡胶的密度通常在1.95 g/cm³左右。
2. 硬度：上海氟硅橡胶的硬度范围通常为60-80 Shore A。
3.拉伸强度：上海氟硅橡胶的拉伸强度通常在10-20MPa之间。
4.延伸率：上海氟硅橡胶的延伸率通常在100-200%之间。
三、化学性能1.耐酸性：上海氟硅橡胶能够承受许多酸性介质的腐蚀，如硝酸、硫酸、氢氟酸等。
2.耐碱性：上海氟硅橡胶能够承受许多碱性介质的腐蚀，如氢氧化钠、氨水等。
3.耐溶剂性：上海氟硅橡胶对多种溶剂具有较好的耐受性，如甲苯、苯乙烯、二甲基甲酰胺等。
四、热性能1.耐高温性：上海氟硅橡胶具有优异的耐高温性能，能够在高温环境下长时间使用，常温下能耐受200℃以上的温度。
2.耐低温性：上海氟硅橡胶在低温下仍保持较好的弹性和柔韧性，能承受低至-60℃的温度。
五、应用领域1.汽车行业：上海氟硅橡胶广泛应用于汽车零部件制造，如密封件、O型圈、隔音件等，其耐高温、耐油性能能够保证汽车在各种恶劣工况下的可靠性。
2.航空航天工业：上海氟硅橡胶是航空航天领域中的重要材料之一，常用于制造密封件、管道、垫片等，能够承受极端的温度和化学环境。
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
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氟硅橡胶制品的生产及应用概况朱淮军1,李凤仪1,廖洪流2(1.南昌大学化学系,江西南昌 330047;2.华南理工大学化工系,广东广州 510641) 摘要:介绍氟硅橡胶制品的生产及应用概况。
氟硅橡胶制品主要由氟硅橡胶、补强填料、增量填料、改性添加剂和结构控制剂混炼塑化后,加入硫化剂加热加压硫化制得,可以满足极端温度条件下密封、涂覆、衬垫和浸渍等工艺对材料耐溶剂、耐油和耐酸碱等性能的要求,广泛应用于航空航天、汽车、电力、石油、电子电器、机械、医疗和建筑等领域。
关键词:氟硅橡胶;橡胶制品;结构控制剂;改性添加剂中图分类号:TQ333.93 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2005)1120694204作者简介:朱淮军(19792),男,江苏淮安人,南昌大学在读硕士研究生,主要从事氟硅单体及产品合成的研究与开发。
氟硅橡胶以含氟基团替代通常有机硅材料硅2氧主链上的甲基侧链,既保持了有机硅材料耐高低温、耐天候及臭氧老化、电气绝缘、憎水、难燃、无毒无腐蚀、生理惰性、低表面张力以及优异的物理性能等优点,又赋予了材料耐油、耐溶剂和耐化学药品等特殊性能,具有广阔的应用前景。
本文简要介绍氟硅橡胶制品的生产及应用概况。
1 生产技术在氟硅橡胶中,含氟的基团很多,如五氟丁基和七氟戊基等,但是目前用于制备具有商业价值氟硅橡胶的原材料主要是以甲基三氟丙基硅氧烷为基本结构的环三聚体。
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;按硫化类型可分为热硫化型、中温硫化型、室温硫化型和不硫化型;按产品形态及混配方式可分为混炼氟硅橡胶及液体氟硅橡胶。
热硫化型氟硅橡胶是相对分子质量为40万～80万的聚甲基三氟丙基硅氧烷。
工业加工过程是先将氟硅橡胶、补强填料、增量填料、改性添加剂和结构控制剂等混炼,再将混炼胶塑化,混入硫化剂并出片,然后加热加压硫化成氟硅橡胶制品。
补强填料多采用气相法白炭黑,以此提高氟硅橡胶的硬度和耐溶剂性能,并降低成本[1]。
室温硫化型氟硅橡胶是相对分子质量为1万～8万的聚甲基三氟丙基硅氧烷。
以羟基封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷可以制备缩合型室温硫化氟硅橡胶,以不饱和烯烃基团封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷可以制备加成型室温硫化氟硅橡胶。
中温硫化型、室温硫化型和不硫化型氟硅橡胶统称为液体氟硅橡胶。
1.1 氟硅橡胶最具商业价值的氟硅橡胶是一类高相对分子质量的线形聚甲基三氟丙基硅氧烷。
其中引入强极性的—Me (CF 3C H 2C H 2)SiO —链节,可有效提高相应硫化胶的耐油和耐溶剂性能。
市售氟硅橡胶主要由—Me (CF 3C H 2C H 2)SiO —链节及少量的—Me (CH 2CH )SiO —链节组成[2],有的还引入了—Me 2S iO —等链节。
封端基可以是Me 3SiO —,Me 2(C H 2C H )SiO —或HOMe 2SiO —等。
氟硅橡胶不同于通用氟橡胶,它无需加入增塑剂即可制得低硬度的橡胶制品,且耐低温性能及压缩永久变形优于氟橡胶,其硫化胶的物理性能受温度变化的影响也较小。
氟硅橡胶的性能主要取决于其化学组成,此外相对分子质量、挥发组分含量、酸碱性及机械杂质等对性能也有不同程度的影响。
例如,相对分子质量过高或过低都将影响混炼加工性能及硫化胶的物理性能;挥发组分较多将影响制品的收缩率;酸碱性过大将影响硫化胶的耐高温老化性能。
线形聚甲基三氟丙基硅氧烷可由Me (CF 3C H 2C H 2)SiCl 2直接水解裂解而得[3]。
在碱性催化剂的作用下将生成的环硅氧烷(主要是甲基三氟丙基硅氧烷环三聚体)进一步精馏可得到纯度为99.5%的甲基三氟丙基硅氧烷环三聚体。
工业生产中,特别是在使用硅氧烷醇钠HO[Me (CF3CH2CH2)SiO]n Na制备氟硅橡胶时,一般使用氢氧化钠做裂解催化剂,以获得以环三聚体为主的环硅氧烷。
[Me(CF3CH2CH2)SiO]3,[Me(CH2CH) SiO]4,(MeR″SiO)4和RR′2SiO(MeSiO)a SiR′2R (a为0或1)在酸或碱催化剂存在并加热的条件下共聚,可得到分子式为RR2SiO[Me(CF3 CH2CH2)SiO]m[Me(CH2C H)SiO]n[MeR″SiO]l SiRR′2的氟硅橡胶,式中R为甲基、乙烯基和羟基;R′和R″为甲基和羟基等。
由于[Me (CF3CH2CH2)SiO]3受CF3C H2CH2—基团诱导效应和较大环体应力的影响,硅原子电正性增强,更易受亲核试剂进攻而使硅氧键断裂[4],故选用适宜的温度和碱性较低的催化剂是控制聚合反应的关键。
常用的阴离子聚合催化剂有碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱金属硅醇盐、硅醇季铵盐、亚胺基钾和氧化钾等;常用的阳离子聚合催化剂有强质子酸(硫酸、盐酸、硝酸、CF3SO3H以及磺酸型阳离子交换树脂等)及路易斯酸(三氯化铝、三氯化铁、二氯氮磷等)。
工业上应用最广的是硅氧烷醇钾、硅氧烷醇四甲基胺及二氯氮磷。
当聚合反应结束后,必须从高粘度线形聚甲基三氟丙基硅氧烷中除去酸或碱催化剂。
对于不同的催化剂,需选用不同的中和剂,例如,硅氧烷醇钾以二氧化碳和硅基磷酸酯中和,二氯氮磷以叔胺中和,硅氧烷醇四甲基胺则直接加热分解即可[5]。
磷酸可以用作中和剂,但它在氟硅橡胶中分散性较差,因此多改用中和效率较高的硅基磷酸酯作中和剂。
此外,还可使用气相法白炭黑、乙酸、22氯代乙醇、二甲基乙烯基乙酰基硅氧烷、正丁酸或苯甲酸等中和催化剂。
1.2 填料未填充氟硅橡胶强度极低,无使用价值,必须进行补强。
白炭黑是氟硅橡胶常用补强填料,特别是气相法白炭黑,可使生胶强度大大提高。
白炭黑是无定形结构体颗粒,结构单元是硅氧共价键无规则连接的三维结构,分子间排列较紧密。
氟硅橡胶的分子主链结构单元也为硅氧键,二者具有相同的骨架。
白炭黑填充到氟硅橡胶交联网的空隙中,两者接触时有较强的相互作用,在白炭黑表面的氟硅橡胶硅氧链的螺旋结构被打开,甲基等非键合基团向外,乙烯基参与网状交联,氟硅橡胶硅氧键和白炭黑的硅氧键交错排列,因而润湿特别好。
同时补强填料表面的活性羟基与氟硅橡胶主链酸2碱吸附产生结构化效应,从而起到补强作用[6]。
氟硅橡胶除使用白炭黑作补强填料外,还经常配合使用硅藻土、高岭土和天然石英粉等作半补强填料及增量填料,以增大硫化胶的体积或质量,达到降低生产成本的目的,同时还可提高硫化胶硬度,改善其耐油性能及工艺性能。
混入增量填料后,可改善混炼加工性能及延长胶料存放时间(不易结构化),但硫化胶的拉伸强度及拉断伸长率明显降低。
通过增量填料和补强填料的合理配合使用,可以实现物理性能、原材料成本及加工性能三者之间的平衡。
此外,还可加入三氧化二铁(着色和抗高温氧化)、炭黑(导电和补强)、金属粉(导电)、纤维状填料(提高撕裂强度)、中空玻璃微球和塑料微球(降低表面密度)等以赋予硫化胶某些特殊性能。
1.3 结构控制剂氟硅橡胶与高补强亲水型白炭黑混炼成的胶料在存放过程中会慢慢变硬,塑性降低,并逐渐丧失返炼及成型加工等工艺性能。
产生这一现象的原因是白炭黑表面的—Si—O H基团与氟硅橡胶分子中的Si—O键或—Si—O H端基作用生成氢键乃至发生化学结合,线形聚氟硅氧烷转变成假交联或微交联的半弹形态固体结构,从而使胶料可溶性降低,凝胶含量增大,胶料结构化。
为了控制氟硅橡胶分子与填料之间的相互作用,延长胶料的存贮期,通常需要加入结构控制剂(又称增塑剂或浸润剂)以改善性能,抑制氟硅橡胶分子对白炭黑的物理吸附和化学结合,或使用表面改性处理过的填料,从而达到防止胶料结构化的目的。
结构控制剂是一类含有羟基及烷氧基等极性基团的硅烷或低聚硅氧烷,包括二元醇[7],Ph2Si (O H)2,HO(MeRSiO)n H(R为Me或Ph,n小于10)[8],Me3SiN HSiMe3和(Me2SiN H)3[9]等。
水也可作结构控制剂,但容易挥发,有效持久性较差。
结构控制剂的适宜用量取决于自身活性、白炭黑活性和用量以及硫化胶要求达到的性能等。
1.4 硫化剂混炼胶的硫化主要是通过有机过氧化物引发氟硅橡胶中有机基团交联而实现的。
常用的硫化剂有过氧化二苯甲酰(硫化剂B P)、2,42二氯过氧化苯甲酰(硫化剂DCB P)、过氧化苯甲酸叔丁酯(硫化剂TBPB)、二叔丁基过氧化物(硫化剂D T2 B P)、过氧化二异丙苯(硫化剂DCP)和2,52二甲基22,52双(叔丁基过氧化)己烷(硫化剂DB2 PM H)。
过氧化物硫化剂的用量与其自身特征、氟硅橡胶品种、填料类型和用量以及硫化方法等有关。
混炼型氟硅橡胶除使用过氧化物硫化外,还可使用高能射线辐照硫化。
使用过氧化物硫化剂时,为了操作安全、称量方便并改善其在氟硅橡胶中的分散性,通常将硅油或氟硅橡胶混入过氧化物中配制成一定质量分数的膏状物。
例如,硫化剂B P和DCBP配成质量分数为015的膏状物;硫化剂DB PM H配成质量分数为01125～015的膏状物;硫化剂TBPB和D TB P配成质量分数为012的膏状物;硫化剂DCP配成质量分数为012～014的膏状物,或直接使用质量分数为0198左右的晶体,在45℃左右混炼时即可熔化,均匀分散在胶料中。
1.5 改性添加剂(1)耐热添加剂氟硅橡胶在大气中加热到200～250℃时,通常会发生侧链有机基团氧化,主链硅氧键裂解以及交联反应等。
氟硅橡胶制品的耐热性能除了与氟硅橡胶、耐热添加剂和填料的种类及用量等有关外,还与混炼胶的p H值及含水量等有关。
因而对氟硅橡胶聚合催化剂、反应后残余催化剂的中和剂以及白炭黑等填料和结构控制剂的选择都应十分慎重。
提高氟硅橡胶热氧化稳定性的耐热添加剂有三氧化二铁、氢氧化铁、辛酸铁、有机硅二茂铁、硅醇铁、二氧化钛、氧化锰、二氧化铯、碳酸铯和炭黑等。
(2)着色剂胶料中混入着色剂,可使氟硅橡胶制品呈现各种颜色,如二氧化钛(白色)、三氧化二铁(红色)、三氧化二铬(绿色)、镉黄(黄色)、钴(蓝色)、炭黑或四氧化三铁(黑色)。
对着色剂的要求如下:①耐热性好,在氟硅橡胶制品使用温度下不能分解;②呈化学惰性,不能与其它配合剂反应,不抑制胶料硫化,不影响硫化胶和制品性能;③容易均匀分散在胶料中;④价格合理。
(3)发泡剂制取海绵状氟硅橡胶时,还需使用发泡剂。
原则上凡不与胶料作用且能在一定条件下产生无害气体的物质均可用作发泡剂。
此外,还要求发泡剂的分解产物不能影响氟硅橡胶的耐热性能,并易在二段硫化时除去。
常用的发泡剂有N,N′2二亚硝基五亚甲基四胺、N,N′2二甲基2N,N′2二亚硝基对苯二甲酰胺和对氧双苯磺酰肼。
(4)其它胶料中混入聚四氟乙烯粉末,可提高硫化胶的抗撕裂性能;混入三乙酰氧基硼,可提高硫化胶对多种基材的粘接性;混入异氰酸烃基硅烷、有机硅酸酯过氧化物和烷基氢硅氧烷等,可改善氟硅橡胶对金属等的表面粘合。