众所周知,绝大部分的含氟聚合物均可在200℃以上使用[1]。这是因为在氟高分子材料中,氟碳健十分坚固,氟包围在碳外面形成强有力的保护层,使它不被高温、油和化学药剂及氧的破坏和侵袭。因此,它具备极高的稳定性i。事实上,以往发表的大量资料都涉及氟橡胶的耐高温、耐油、耐化学腐蚀、耐氧化等方面的性能,极少涉及到氟橡胶在低温下的性能特点。本文主要以氟橡胶中量大面广的维通型氟橡胶(相当于国产氟橡胶26-41和246)的低温性能作为讨论对象,使它更好地应用于低温工程的密封上,以求拓宽其应用温度范围,做到物尽其用。从表面上看,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-32℃左右就变硬发脆。这一点,只能从高分子化学观念去理解它:碳键化合物中的氢原子被氟原子取代之后,碳—碳键的旋转势垒增高了,分子键引起相应的变化,比原来要僵硬些。因此,它的耐低温的性能也相应降低了。橡胶的玻璃化温度和脆性温度是橡胶耐塞性能中的两个概念。
氟碳类氟橡胶的拉伸强度较大,一般为10-30 MPa,而诸如氟硅橡胶、羧基亚硝基氟橡胶、化磷腈橡胶、聚酯类氟橡胶等的拉伸强度低些一般为7-10 MPa前者的拉断伸长率为150% -300%,后者可达500%以上
氟橡胶的邵尔A硬度较高这是其分子刚性较大所决定的。其硫化胶邵氏硬度一般都在60以上,常用的硫化胶制品:硬度为70 -85,氟硅橡胶等稍低,在50以上。氟橡胶的耐磨性良好,但其导热系数较小,用作动密封件时要适当注意如采用导热填料或冷却等措施。耐热性氟橡胶的耐热性优于其他所有合成橡胶,在真空或空气中的热老化性能因品种而异。26类氟橡胶一般在250 ℃下长期使用短期使用达300 ℃。氟硅胶、四丙氟橡胶等在150 -220 ℃下长期使用但氟橡胶在高温使用时,其物理机械性能如抗撕裂性能等明显下降。耐油耐液体侵蚀性氟橡胶能长期在250 ℃下的各种润滑油、液压油、燃油、浓酸、浓氧化剂中工作其稳定性优于其他合成胶。氟橡胶耐热水与水蒸气的性能以有机过氧化物硫化氟橡胶技术的开发得到了解决。四氟烯和碳氢丙烯共聚物四丙氟橡胶耐碱、耐中温热水和水蒸气性能优良。26类氟橡胶中偏氟乙烯含量高分子链极性大,遇碱易脱氟化i氢,所以不耐碱,以胺类硫化剂硫化和以双酚,AF硫化的制品不耐热水、水蒸气。因为该类硫化剂生成的硫化键易发生高温水解。只有有机过氧化物硫化剂硫化生成C C硫化键才耐该类介质。需要耐热水、水蒸气及耐碱、耐温200 ℃以下的制品推荐使用四丙氟橡胶。抗压缩变形性氟橡胶的压缩变形性能较好。这主要取决于硫化剂种类,还与氟橡胶种类、生胶分子量及其分布、吸酸剂、填料种类以及硫化条件有关并可以作一些适当调整,以求达到希望的压缩变形要求。目前世界上以双酚,AF作硫化剂硫化的氟橡胶制品其压缩变形Zuii低10%-35%。
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