氟橡胶的制备工艺和主要性能
氟橡胶O形圈
一、氟橡胶的制备工艺
(1)工艺过程
①设备:开炼机直径400mm×100mm,每辊混炼胶量6~7kg。
②加药顺序:生胶薄通成半透明状,生胶包辊后加药,其次序为氧化钙、氢氧化钙混少部分炭黑加入氟胶中→氧化镁和剩余炭黑混合后加入胶料中→对苯二酚→N,N二亚肉桂基1,6已二胺→四丁基氢氧化铵→混匀下片。停放一天后进行返炼。
③生胶薄通时用最小辊距0.5mm以下,混炼时辊距4~6mm,一般情况下,每辊约20min混炼完毕。
⑤下片,混炼好的胶料下片,辊距4-6mm⑥包装:内包装用聚乙烯塑料薄膜袋,外包装用铝塑薄膜。内外口袋用热焊机进行封口,每袋重量为2-51
(2)注意事项
①氟胶配方中硫化系统极为重要,涉及胶料的各种性能。本配方中胺和铵类化合物的配比和质量直接影响胶料制品的耐压缩变形,而耐压缩变形这一特性在航空、化工、石油等高温条件下使用的油封等产品极为重要。
②由于氟胶混炼过程中生热量较大,而氟胶导热性又很差,并且易于粘辊,因此在混炼过程中必须对辊筒通水冷却。
③由于氟胶门尼黏度较高,加入填料后硬度升高,生热量大,在这种情况下为了保证设备和加工的安全,减轻工人的劳动强度,必须减少每辊胶料的配合量,通常要比普通胶料减少50%以上。
④各种配合剂在混炼时必须分散均匀,返炼不能过量,如返炼过量则会引起胶料硫化时收缩率过大,将导致定型模具制品超差或产品报废。
⑤混炼时检测配合的总重量损失很重要,一般情况下,配比重量的损失要控制在%以下。
⑥由于氟橡胶是含有CF2、CH2、CF一CF基团的饱和聚合物,所以和所有的有机化合物一样,在室温或低温时,它们本身对人体是无毒的,但是在较高的温度下,例如250℃以上,从氟橡胶中可以分离出各种挥发性化合物,其中氟化氢对人体有毒,因此,在温度超过200℃进行二段硫化时,一定要有良好的通风排气装置。
二、氟橡胶的主要性能
① 化学稳定性佳
氟橡胶具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油，耐无机酸，耐多数的有机、无机溶剂、药品等，仅不耐低分子的酮、醚、酯，不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。23型氟胶的介质性能与26型相似，且更有独特之处，它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好，在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。
② 耐高温性优异
氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样，可以说是目前弹性体中最好的。26-41氟胶在250℃下可长期使用，300℃下短期使用；246氟胶耐热比26-41还好。在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当，其扯断伸长率可保持在100%左右，硬度90~95度。246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性，在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性，在400℃热空气老化110分钟之后，含有喷雾炭黑、热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3，强度下降1/2左右，仍保持良好的弹性。23-11型氟胶可以在200℃下长期使用，250℃下短期使用。
③ 耐老化性能好
氟橡胶具有极好的耐天候老化性能，耐臭氧性能。据报导，DuPont开发的Vitona 在自然存放十年之后性能仍然令人满意，在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。
④真空性能极佳 26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒．厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。
⑤机械性能优良
氟橡胶具有优良的物理机械性能。26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间，扯断伸长率在150~350%之间，抗撕裂强度在3~4KN/m之间。23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间，伸长率在200%~600%，抗撕裂强度在2~7MPa之间。一般地，氟橡胶在高温下的压缩永久变形大，但是如果以相同条件比较，如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看，丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大，26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶150℃×24小时的压缩变形。
氟橡胶具有优良的物理机械性能。26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间，扯断伸长率在150~350%之间，抗撕裂强度在3~4KN/m之间。23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间，伸长率在200%~600%，抗撕裂强度在2~7MPa之间。一般地，氟橡胶在高温下的压缩永久变形大，但是如果以相同条件比较，如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看，丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大，26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶150℃×24小时的压缩变形。
⑥电性能较好 23型氟橡胶的电性能较好，吸湿性比其他弹性体低，可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。
⑥透气性小 氟橡胶对气体的溶解度比较大，但扩散速度却比较小，所以总体表现出来的透气性也小。据报导，26型氟橡胶在30℃下对于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当，比氯丁胶、天然橡胶要好。
⑦低温性能不好
氟橡胶的低温性能不好，这是由于其本身的化学结构所致，如23-11型的Tg＞0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品的形状（如厚度）对脆性温度影响都比较大，如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏，制品的厚度增加，脆性混同度也敏感地变坏。
氟橡胶的低温性能不好，这是由于其本身的化学结构所致，如23-11型的Tg＞0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品的形状（如厚度）对脆性温度影响都比较大，如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏，制品的厚度增加，脆性混同度也敏感地变坏。
⑧耐辐射性能较差
氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种，26型橡胶辐射作用后表现为交联效应，23型氟橡胶则表现为裂解效应。246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化，在1×107仑条件下硬度增加1~3度，强度下降20%以下，伸长率下降30%~50%，所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑，极限为5×107仑。
氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种，26型橡胶辐射作用后表现为交联效应，23型氟橡胶则表现为裂解效应。246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化，在1×107仑条件下硬度增加1~3度，强度下降20%以下，伸长率下降30%~50%，所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑，极限为5×107仑。
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