全麵認識氟矽橡膠,它的(de)功能與作用還得從二戰開始說起!
發表時間:2023-05-30
? 氟矽膠全稱為:甲基乙烯基三氟丙基矽橡膠(氟(fú)矽橡(xiàng)膠 FVMQ),它最早於(yú)1956年美國DOW Corining與空軍部門 研發並且運用於航空材料領域,隨後德(dé)國,日本,前蘇聯陸(lù)續研發出這一係列產品,使(shǐ)得氟(fú)矽橡(xiàng)膠性能和質(zhì)量得至了(le)逐步的改進。我(wǒ)國最早於 1966 年(nián)由中科院、上海有機氟研究所和上海樹脂廠共同協作得相當於美國 LS-420 的氟矽橡膠生膠,並(bìng)成功(gōng)開發出性能優良的 SF 係列氟矽膠料。

氟矽橡膠是側(cè)鏈引入氟代烷基的一類矽橡膠,其(qí)種類繁多,現已大規模生產的氟矽橡膠主要是以 Y-三氟丙(bǐng)基(jī)甲基矽氧烷(wán)為結構單體(tǐ)的(de)聚合物。常用的氟矽(guī)橡膠為含有甲基、三丙基(jī)和乙(yǐ)烯基的氟矽橡膠,在乙烯基矽橡膠 (乙烯基含量一般為 0.3%) 的分子鏈中引(yǐn)入氟帶烷基(一般為三氟丙基),稱甲基乙烯基三氟丙基矽橡膠。
氟矽橡膠(jiāo)的合成是由三氟丙烯與甲基氫二氯矽烷在氯鉑酸催化下加(jiā)成製(zhì)得甲基三氟丙基二氯矽烷,甲基三氟(fú)丙基二氯矽烷經水(shuǐ)解裂解得到 1,3,5-甲基三氟丙基環三(sān)矽氧烷;然後,1,3,5-甲(jiǎ)基三氟丙基環三矽氧(yǎng)烷加人封端劑在熱堿催化下開環縮合(hé)成矽氟橡膠。
氟矽橡膠具有優異的耐油性(xìng)和(hé)耐溶劑性。它對脂肪族(zú)、芳香族和(hé)氯化(huà)烴(tīng)溶劑,各種石油基燃料油、潤滑(huá)油、液壓油和一些合成油(如二酯潤滑油(yóu)、矽酯液壓油等)在室溫和高溫下都有良好的穩定性,並能保持彈性。

氟矽橡膠的(de)特性
1. 耐油性、耐溶劑性(xìng)、耐化(huà)學(xué)性
與甲基乙烯(xī)基矽橡膠(jiāo)相比,氟矽橡膠具有優異的耐油性、耐溶劑性和耐化(huà)學性。甚至與氟橡膠相比,耐油性、耐溶劑性都很好。在相同的介(jiè)質、溫度和時間中浸漬後,表(biǎo)現出(chū)優(yōu)異的耐久性。可以說氟矽橡膠是唯一能在-60~ 260耐非極性介(jiè)質的彈性體。氟矽橡膠對(duì)含甲醇汽油也有良好的耐腐蝕性。即(jí)使在汽油/甲醇混合體係中,硫化橡膠(jiāo)的硬度、抗拉強度和體積變化也很小。經500h長浸漬試驗後,其物理性能基本保持不變。
2. 耐熱性
氟(fú)矽橡膠(jiāo)的高溫分(fèn)解與矽橡膠相同,即側鏈氧(yǎng)化、主鏈斷裂、側鏈熱分解並引起各種複合反應。由於分解產物也會造成主鏈斷裂,所以耐熱(rè)性通常比矽橡膠差,在200時已開始氧化老化(huà)。但通過加入少量的熱穩定劑如鐵、鈦、稀土氧化物等(děng),可明顯改善,即使在250的高溫下也有足夠的耐熱性。溫度對氟矽橡膠的影響大於矽(guī)橡膠。
3.耐寒性
氟(fú)矽橡膠和普通矽橡膠一樣,低溫性能(néng)好。由於氟矽橡膠(jiāo)是一種以軟Si-O為主鏈的線型聚合物,其低溫特性優於以C-C為主鏈的氟橡(xiàng)膠。其中氟矽橡膠的(de)低溫特(tè)性較(jiào)好,脆性溫度低至-89,一般氟橡膠在-30左右。
4. 電氣性能和抗輻射性能
氟矽橡膠製品的電性能與(yǔ)普通矽橡膠相似,但特殊的價值在於在高溫、低溫、潮濕、油、溶(róng)劑、化學品、臭氧等惡劣條件下變化很(hěn)小。氟矽橡膠的耐輻射性能不突出(chū),但氟矽橡膠的耐輻(fú)射老化性能優於甲基乙烯基矽橡膠。
5. 物理機械性(xìng)能
氟矽橡膠與普通矽橡膠(jiāo)相(xiàng)比,硫化橡膠的機械強度(尤其是(shì)撕裂強度)相(xiàng)對較低。因此,改善(shàn)和提高氟(fú)矽橡膠的強度也是一個重要(yào)的(de)研究課題。
6. 其他功能
氟矽橡膠具有優異的耐氣(qì)候老化性能,即使在暴露5年後仍保持良好(hǎo)的性能。臭氧是彈性體老化過程中產生最多的(de)氣(qì)體(tǐ)之一,但氟矽橡膠經動、靜態試驗均未(wèi)發現開裂或開(kāi)裂(liè)現象。此外,氟矽膠產品的抗黴性、生理惰性、抗凝性也很好。氟矽橡膠應用:

1. 汽車工業:
各種車輛、渦輪增壓管、擠壓條、密(mì)封(fēng)圈、油封、隔膜、導管、閥襯等(děng)。
2. 石化行業:
各種耐高溫、低溫、耐化學腐蝕的泵、閥、罐等(děng)設備密封產品。
3.航空(kōng)工業:
飛機燃油、潤滑油密封件、接觸件,如各種o形圈、填(tián)料(liào)、密封圈、傳感器材料、隔膜、襯板夾。
4. 衛生保健:
用於醫療器械及人工器官,如醫(yī)用導管、引(yǐn)流管、人(rén)工瓣膜等(děng)。
5. 軍事工業:
低溫/耐(nài)油/耐酸(suān)惡劣環境,如軍用飛機液壓係統(tǒng)灌注波紋管,特種車(chē)輛門窗/後蓋密(mì)封件,傳感(gǎn)器用傳感材料。

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