氟橡胶的应用
氟橡胶制品
氟橡胶具有优异的综合性能,它不仅有较好的力学性能,而且有很高的耐热性,耐介质性能特别突出。所以它的应用范围广泛,现就氟橡胶的应用作一简要叙述。
(1)高温密封
深井温度计是油田接触高温超高压状态的测试手段,它要求满足在程20℃、50MPa的条件下工作。经过对氟橡胶硫化体系的筛选,找出了高温保持硬度稳定性的配方,以保证超高密封所需硬度的合理匹配。经使用单位在200℃和50MPa的室内模拟试验,达到对方的密封要求。后来,有关工厂又研制了180℃、140MPa和250℃、100MPa的密封圈。 东风4内燃机车汽缸套使用的氟橡胶O形圈,其工作温度在180~240℃(每台机车汽缸套O形圈共32件),经过1000长期考核之后,仍保持良好的密封状态，拆检后,其O形圈的压缩变形很小,用户比较满意。耐高硬度氟橡胶圈是一种高温高压阀门密封圈。按照美国ACF公司的W-K-M阀门技术要求,其氟橡胶的硬度要求为94±3.采用国产橡胶和相应的加工助剂(硫化促进剂等),解决了高硬度的配合技术。 高温低压阀门的密封:它是压力在1.6MPa以下的大口径(名义尺1000m~3000mm)铸铁阀门的密封,其应用温度大部分在200~250℃下,主要用于航空、冶金、电力、石油、化工及大型工矿企业,已得到各方面的认可。
深井温度计是油田接触高温超高压状态的测试手段,它要求满足在程20℃、50MPa的条件下工作。经过对氟橡胶硫化体系的筛选,找出了高温保持硬度稳定性的配方,以保证超高密封所需硬度的合理匹配。经使用单位在200℃和50MPa的室内模拟试验,达到对方的密封要求。后来,有关工厂又研制了180℃、140MPa和250℃、100MPa的密封圈。 东风4内燃机车汽缸套使用的氟橡胶O形圈,其工作温度在180~240℃(每台机车汽缸套O形圈共32件),经过1000长期考核之后,仍保持良好的密封状态，拆检后,其O形圈的压缩变形很小,用户比较满意。耐高硬度氟橡胶圈是一种高温高压阀门密封圈。按照美国ACF公司的W-K-M阀门技术要求,其氟橡胶的硬度要求为94±3.采用国产橡胶和相应的加工助剂(硫化促进剂等),解决了高硬度的配合技术。 高温低压阀门的密封:它是压力在1.6MPa以下的大口径(名义尺1000m~3000mm)铸铁阀门的密封,其应用温度大部分在200~250℃下,主要用于航空、冶金、电力、石油、化工及大型工矿企业,已得到各方面的认可。
(2)真空仪器、设备的应用氟橡胶具有较低的透气性
加入补强填充剂之后,填补了高分子的一部分空隙,氟橡胶的间隙变小,透气性随之减小。氟橡胶的真空出气率和真空失重是最小的,所以,氟橡胶是真空密封的好材料。①在超高真空和高温烘烤下的密封,采用氟橡胶26低压缩变形的胶料,试制不同规格的O形圈,分别在有关单位装配于电子能谐仪、超高真空电子束区熔炉、超高真空机电机组和涡轮分子泵等真空仪器设备上,经过调试和长时间的应用考核,在200~250℃的烘烤温度下,无论是固定密封,还是动密封处的零件,均达到10-5Pa,超高真空的密封要求。②在北京正负电子对撞机同步辐射实验区的 EXAFS光速线双平晶单色仪法兰密封采用(608×8)的氟橡胶O形圈,真空室的真空度达到10-Pa,满足了工程的设计要求③北京有色金属研究总院研制的太阳能电池非晶硅沉积装置采用的氟橡胶圈,在10Pa的真空度下,运行一年多,密封情况良好。
(3)低温密封的应用
通常氟橡胶在-20℃左右就失去橡胶的高弹性,它在动态下的使用温度极限为-29℃,在-34℃就变硬发胞。所以,氟橡胶的低温性能不理想。但是,由于氟橡胶的韧性(低温下),在低温下还是可以发挥作用的。
①低温氟橡胶的开发研究为了解决氟橡胶在低温下的应用问题,美国从1957年由杜邦公司开发氟橡胶以来,美国空军致力于寻找一54~204℃工作的氟橡胶密封材料，以求解决高寒地区施工机械(美国阿拉斯加油田的开发和前苏联第二西伯利亚铁路的施工,要求-58--48℃下长期工作)的密封问题。另外,航空、航天技术装备也需要耐寒性好的橡胶,基于以上情况,美国杜邦公司和3M公司进行了大量工作,到1978年所投产的 Viton GLT,其动态使用最低温度为-46℃而 Viton ECD-487,则满足航空密封剂-54℃的使用要求。
②KH1热释电仪的低温密封中科院化学研究所使用的KH1热释电仪,要求在150-250℃的低真空下对高分子化合物进行检测。采用国产氟橡胶O形圈控制其压缩率,解决了该仪器的高低温密封要求,经反复使用,性能可靠。
③大型粒子加速器真空室的密封,采用氟橡胶作为密封材料，其真空度达到10-5Pa,并成功地用于-253℃、7MPa的氮容器的密封。
④在静态无冲击条件下的密封,利用氟橡胶在低温下的韧性,氟橡胶O形圈可以在-240℃下使用。
①低温氟橡胶的开发研究为了解决氟橡胶在低温下的应用问题,美国从1957年由杜邦公司开发氟橡胶以来,美国空军致力于寻找一54~204℃工作的氟橡胶密封材料，以求解决高寒地区施工机械(美国阿拉斯加油田的开发和前苏联第二西伯利亚铁路的施工,要求-58--48℃下长期工作)的密封问题。另外,航空、航天技术装备也需要耐寒性好的橡胶,基于以上情况,美国杜邦公司和3M公司进行了大量工作,到1978年所投产的 Viton GLT,其动态使用最低温度为-46℃而 Viton ECD-487,则满足航空密封剂-54℃的使用要求。
②KH1热释电仪的低温密封中科院化学研究所使用的KH1热释电仪,要求在150-250℃的低真空下对高分子化合物进行检测。采用国产氟橡胶O形圈控制其压缩率,解决了该仪器的高低温密封要求,经反复使用,性能可靠。
③大型粒子加速器真空室的密封,采用氟橡胶作为密封材料，其真空度达到10-5Pa,并成功地用于-253℃、7MPa的氮容器的密封。
④在静态无冲击条件下的密封,利用氟橡胶在低温下的韧性,氟橡胶O形圈可以在-240℃下使用。
