氟橡膠的性能和加工要求
2025-05-04
來(lái)自:
西安方盛密封
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①物理性能: 氟橡膠具有較好的力學(xué)性能, 有較好的拉伸強(qiáng)度和硬度, 但常態(tài)下的彈 性較差。②耐熱性: 氟橡膠有很好的耐熱性, 26 型氟橡膠可在 250℃ 下長(zhǎng)期工作, 在300 ℃ 可短期工作。氟橡膠性能隨溫度的變化大于硅橡膠, 其拉伸強(qiáng)度和硬度均隨溫度升高而明顯下降, 至250~ 260 ℃ 時(shí), 下降趨勢(shì)減緩。⑧耐腐蝕性能: 氟橡膠有很高的化學(xué)穩(wěn)定性, 是所有彈性體中最耐介質(zhì)的一種; 它對(duì)有 機(jī)液體各種烴類有良好的抗耐性, 僅僅不耐低分子的酯、醚、酮及部分胺類化合物。④耐過(guò)熱水、蒸汽的性能: 過(guò)氧化物硫化的氟膠優(yōu)于胺類、酚類化合物硫化的氟橡膠。⑤抗壓縮變形性能: 據(jù)統(tǒng)計(jì), 50% 以上的氟橡膠用于密封制品, 壓縮變形是一個(gè)主要性能。美國(guó)杜邦公司一直致力于改進(jìn)壓縮變形性能, 其產(chǎn)品204℃ × 70h 壓縮變形在 1964 年時(shí)大于 80% , 至 1973 年已有大幅度的降低達(dá)13% 。⑥耐寒性能: 26 型氟橡膠的耐寒性能較差, 其保持彈性的極限溫度為- 15~ - 20℃ 。美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)的Viton GLT , 其低溫性能得到很好的改進(jìn), 可適用于- 54℃ 下的密封, 是阿拉斯加油田用的低溫密封材料。特定的超低溫下的密封, 有時(shí)也用氟橡膠。⑦氣透性與真空性能: 氟橡膠有很低的透氣性, 在高溫、高真空條件下, 具有極小的氣體揮發(fā)量 ( 失重) , 因此, 它的耐高真空性能特別好。⑧耐侯、耐臭氧性能: 氟橡膠對(duì)日光、臭氧和天候老化十分穩(wěn)定。硫化膠經(jīng)過(guò)10 年的自然老化, 還保持很好的性能。⑨耐燃性能: 氟橡膠與火接觸能燃燒, 但離開(kāi)火后即熄滅, 它屬于自熄橡膠。氟橡膠的氧指數(shù)為 61~ 64。氟橡膠的加工配方比較簡(jiǎn)單, 主要由生膠、吸酸劑、硫化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑組成。國(guó)外生膠品種多, 門尼粘度適中, 供選擇的余地大。國(guó)內(nèi)在這方面的差距較大。一般多用氧化物、氫氧化物, 其用量在 5-10 份。加入品種根據(jù)膠料性能要求而定。加入氧化鎂可得到耐熱性好的膠料;加入氧化鉛可得到耐水和耐酸性好的膠 料;加入氧化鋅和二鹽基亞磷酸鉛, 可得到流 動(dòng)性好的膠料, 其耐水性能好;加入氧化鈣, 可得到低壓縮變形的膠料;在酚類硫化體系中, 加入氫氧化鈣和活性氧化鎂, 可得到低壓縮變形的膠料。①胺類硫化劑: 國(guó)內(nèi)多用3# 硫化劑, 它易分散, 工藝性能較好, 耐熱性尚可, 壓縮變形較大, 膠料貯存期較短。國(guó)外已不采用此系統(tǒng)。②酚類硫化劑: 膠料穩(wěn)定性好, 工藝性能特好, 硫化膠不抽邊, 而且壓縮變形很小, 是氟橡膠理想的硫化劑。⑧過(guò)氧化物硫化劑: 采用DCP + TAIC 硫化, 具有較好的工藝性能, 可得到高強(qiáng)度的膠料。其耐腐蝕性好, 但壓縮變形大。氟橡膠屬于自補(bǔ)強(qiáng)橡膠, 補(bǔ)強(qiáng)填充劑主要是用于改進(jìn)工藝性能、降低成本和提高硬度、耐熱性和壓縮變形性能等。下面列舉一些補(bǔ)強(qiáng)填充劑的性能。N 990 炭黑是氟橡膠理想的補(bǔ)強(qiáng)填充劑, 它具有較大的填充量。一般可加入25~ 30 份, 特殊情況可加入60 份?？傻玫捷^好的綜合性能, 壓縮變形小, 而且可降低成本。噴霧炭黑是國(guó)內(nèi)慣用的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。加入量一般不高于20 份, 它的硫化膠的硬度偏高, 而且壓縮變形大, 工藝性能差。白炭黑: 氟橡膠加入白炭黑, 工藝性能差, 硫化膠的耐熱和壓縮變形性能差。無(wú)機(jī)填料: 氧化鈣可加入20 ~ 35 份, 其耐熱性能好于炭黑和其他填料, 碳酸鈣可獲得好的絕緣性, 硫酸鋇可獲得低的壓縮變形, 用量為20 ~ 40 份。碳纖維和硅酸鎂纖維 ( 針狀滑石粉) 均能 提高氟橡膠的強(qiáng)度和耐熱性能。碳纖維可提高硫化膠的導(dǎo)熱性。氟蠟、低分子聚乙烯、SL - 1加工助劑可保持穩(wěn)定的脫模效果。美國(guó)耀星公司的WS280 是氟橡膠專用加工助劑。它在高溫時(shí)的揮發(fā)性非常低, 可提供良好的脫輥性, 膠料流動(dòng)性好, 而且減少模具污染。經(jīng)我們試用,效果很好。試驗(yàn)表明, 白色的氟膠料比黑色膠易與金屬粘合; 酚類硫化的氟膠比胺類硫化膠易與金屬粘合。過(guò)去慣用開(kāi)姆洛克的CH - 607 作為粘合劑, 近兩年來(lái), 我們采用CH - 5150, 使用效果很好, 比CH - 607 穩(wěn)定、可靠。3# 硫化劑的氟膠料, 我們用過(guò)上海華明橡塑制品廠配制的粘合劑, 其粘合強(qiáng)度都大于5MPa。氟橡膠膠料可溶解于乙酸乙酯和丙酮等溶劑。一般氟膠膠漿的配制如下: 混煉膠:溶劑= 1:4。氟橡膠的導(dǎo)熱性差, 混煉生熱大, 容易導(dǎo)致粘輥或焦燒。為此, 要強(qiáng)化冷卻, 并適當(dāng)減少混煉裝膠容量 ( 減少 30% 左右) 如14 英寸煉膠機(jī)的容量為5~ 8kg。加料順序: 生膠上輥→ 加工助劑 → 吸酸劑→ 補(bǔ)強(qiáng)填充劑→ 硫化劑。要特別注意的是硫黃不能混入氟膠膠料, 即使是0. 2 感量也會(huì)對(duì)膠料硫化產(chǎn)生嚴(yán)重的影 響。另外, 混煉膠不能接觸水, 少量的水能使氟膠膠料產(chǎn)生焦燒, 這是應(yīng)該嚴(yán)格控制的。下表是氟橡膠配方舉例。分別列出國(guó)產(chǎn)氟膠、日本大金公司和美國(guó)3M 公司氟膠的配方 組成。
