氟橡胶的特性
氟橡胶耐化学品性
一、基本概念
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。它具有其他橡胶不可比拟的优异性能,如耐高温、耐油、耐化学药品性能,良好的物理机械性能和耐候性、电绝缘性和抗辐射性等,在所有合成橡胶中其综合性能最佳,俗称“橡胶王”。主要用于制作耐高温、耐油耐介质的橡胶制品,如各种密封件、隔膜、胶管、胶布等,也可用作电线外皮,防腐衬里等。在航空、汽车、石油化工等领域得到了广泛的应用。在军事工业上,氟橡胶主要用于航天、航空及运载火箭、卫星、战斗机、新型坦克的密封件,油管和电气线路护套等方面,是国防尖端工业中无法替代的关键材料。
氟橡胶的特殊性能,是由其分子中所含氟的结构特点所决定的。首先,氟是周期表中负电性最强的元素,具有极大的吸电子效应,当它与碳原子结合时,便生成键能很高的碳氟(C一F)共价键,而且这种键能还随碳原子氟化程度的提高而提高;同时,分子中氟原子的存在,既增加着碳碳键(CC)的能量,也使氟化碳原子与别的元素结合的键能提高。这就使得氟橡胶具有很高的耐热、耐氧和耐化学药品性。
其次,氟原子的半径接近碳碳键(C一C)长的一半,能够紧密排列在碳原子周围形成全氟烃;同时碳氟键(C—F)的键长较大,这就使它对碳碳键(C-C)产生了很好的屏蔽作用,从而保证碳碳键(C-C)具有很高的热稳定性和化学惰性。当然,氟原子也给氟橡胶带来了不利影响,如弹性低、耐寒性差等。
氟元素具有活泼的化学性,与其他元素结合产生的化合物非常稳定,具有耐热、耐腐蚀性、防水、防油、润滑、防粘、耐候性、绝缘性、低污染性、低透气性、低折射率等优异性能。氟被广泛用于家庭用品、办公自动化设备、半导体、汽车等领域
二、氟橡胶具有以下优异的性能：
(1)耐高温性能
可长时间在250℃以下使用,短时间使用温度可达300℃,氟橡胶(FKM)极限使用温度为300℃。而丁基橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)和丙烯酸酯橡胶(ACM)极限使用温度只有150℃;丁腈橡胶(NBR)极限使用温度只有130℃,图2-1为氟橡胶在高温下使用时间。
(2)优异的耐油、耐化学试剂、耐酸碱性
氟橡胶和硅橡胶、丙烯酸酯橡胶在汽油和甲苯中浸泡,氟橡胶体积变化率最小,在汽油中体积变化率只有3%,在甲苯中,体积变化率只有6%,远远小于硅橡胶和丙烯酸酯橡胶,在ASTM3号润滑油中,120℃浸泡2d,氟橡胶体积变化率只有2%,远远低于三元乙丙橡胶(418%)、丁苯橡胶(163%)、丁腈橡胶(6%)、硅橡胶(32%)。
(3)优异的耐气候老化,耐臭氧性能
氟橡胶在177℃,70h老化后,其断裂伸长率达到100%,优于丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶、氯丁橡胶、腈橡胶等。
(4)优异的燃油渗透性
氟橡胶特别适用于汽车的燃油管,而用于燃油管的橡胶必须考虑燃油渗透性,采用低燃油滲透性的橡胶。
(5)极低的压缩水久变形
汽车上用于密封的橡胶(如O形圈、密封条、密封垫)都必须有较小压缩永久变形。氟橡胶压缩永久变形较丁腈橡胶，丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶在70℃时压缩永久变形最小。
汽车上用于密封的橡胶(如O形圈、密封条、密封垫)都必须有较小压缩永久变形。氟橡胶压缩永久变形较丁腈橡胶，丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶在70℃时压缩永久变形最小。
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