氟橡胶的性能和加工要求
2025-05-04
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西安方盛密封
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①物理性能: 氟橡胶具有较好的力学性能, 有较好的拉伸强度和硬度, 但常态下的弹 性较差。②耐热性: 氟橡胶有很好的耐热性, 26 型氟橡胶可在 250℃ 下长期工作, 在300 ℃ 可短期工作。氟橡胶性能随温度的变化大于硅橡胶, 其拉伸强度和硬度均随温度升高而明显下降, 至250~ 260 ℃ 时, 下降趋势减缓。⑧耐腐蚀性能: 氟橡胶有很高的化学稳定性, 是所有弹性体中最耐介质的一种; 它对有 机液体各种烃类有良好的抗耐性, 仅仅不耐低分子的酯、醚、酮及部分胺类化合物。④耐过热水、蒸汽的性能: 过氧化物硫化的氟胶优于胺类、酚类化合物硫化的氟橡胶。⑤抗压缩变形性能: 据统计, 50% 以上的氟橡胶用于密封制品, 压缩变形是一个主要性能。美国杜邦公司一直致力于改进压缩变形性能, 其产品204℃ × 70h 压缩变形在 1964 年时大于 80% , 至 1973 年已有大幅度的降低达13% 。⑥耐寒性能: 26 型氟橡胶的耐寒性能较差, 其保持弹性的极限温度为- 15~ - 20℃ 。美国杜邦公司开发的Viton GLT , 其低温性能得到很好的改进, 可适用于- 54℃ 下的密封, 是阿拉斯加油田用的低温密封材料。特定的超低温下的密封, 有时也用氟橡胶。⑦气透性与真空性能: 氟橡胶有很低的透气性, 在高温、高真空条件下, 具有极小的气体挥发量 ( 失重) , 因此, 它的耐高真空性能特别好。⑧耐侯、耐臭氧性能: 氟橡胶对日光、臭氧和天候老化十分稳定。硫化胶经过10 年的自然老化, 还保持很好的性能。⑨耐燃性能: 氟橡胶与火接触能燃烧, 但离开火后即熄灭, 它属于自熄橡胶。氟橡胶的氧指数为 61~ 64。氟橡胶的加工配方比较简单, 主要由生胶、吸酸剂、硫化剂、补强剂组成。国外生胶品种多, 门尼粘度适中, 供选择的余地大。国内在这方面的差距较大。一般多用氧化物、氢氧化物, 其用量在 5-10 份。加入品种根据胶料性能要求而定。加入氧化镁可得到耐热性好的胶料;加入氧化铅可得到耐水和耐酸性好的胶 料;加入氧化锌和二盐基亚磷酸铅, 可得到流 动性好的胶料, 其耐水性能好;加入氧化钙, 可得到低压缩变形的胶料;在酚类硫化体系中, 加入氢氧化钙和活性氧化镁, 可得到低压缩变形的胶料。①胺类硫化剂: 国内多用3# 硫化剂, 它易分散, 工艺性能较好, 耐热性尚可, 压缩变形较大, 胶料贮存期较短。国外已不采用此系统。②酚类硫化剂: 胶料稳定性好, 工艺性能特好, 硫化胶不抽边, 而且压缩变形很小, 是氟橡胶理想的硫化剂。⑧过氧化物硫化剂: 采用DCP + TAIC 硫化, 具有较好的工艺性能, 可得到高强度的胶料。其耐腐蚀性好, 但压缩变形大。氟橡胶属于自补强橡胶, 补强填充剂主要是用于改进工艺性能、降低成本和提高硬度、耐热性和压缩变形性能等。下面列举一些补强填充剂的性能。N 990 炭黑是氟橡胶理想的补强填充剂, 它具有较大的填充量。一般可加入25~ 30 份, 特殊情况可加入60 份。可得到较好的综合性能, 压缩变形小, 而且可降低成本。喷雾炭黑是国内惯用的补强填充剂。加入量一般不高于20 份, 它的硫化胶的硬度偏高, 而且压缩变形大, 工艺性能差。白炭黑: 氟橡胶加入白炭黑, 工艺性能差, 硫化胶的耐热和压缩变形性能差。无机填料: 氧化钙可加入20 ~ 35 份, 其耐热性能好于炭黑和其他填料, 碳酸钙可获得好的绝缘性, 硫酸钡可获得低的压缩变形, 用量为20 ~ 40 份。碳纤维和硅酸镁纤维 ( 针状滑石粉) 均能 提高氟橡胶的强度和耐热性能。碳纤维可提高硫化胶的导热性。氟蜡、低分子聚乙烯、SL - 1加工助剂可保持稳定的脱模效果。美国耀星公司的WS280 是氟橡胶专用加工助剂。它在高温时的挥发性非常低, 可提供良好的脱辊性, 胶料流动性好, 而且减少模具污染。经我们试用,效果很好。试验表明, 白色的氟胶料比黑色胶易与金属粘合; 酚类硫化的氟胶比胺类硫化胶易与金属粘合。过去惯用开姆洛克的CH - 607 作为粘合剂, 近两年来, 我们采用CH - 5150, 使用效果很好, 比CH - 607 稳定、可靠。3# 硫化剂的氟胶料, 我们用过上海华明橡塑制品厂配制的粘合剂, 其粘合强度都大于5MPa。氟橡胶胶料可溶解于乙酸乙酯和丙酮等溶剂。一般氟胶胶浆的配制如下: 混炼胶:溶剂= 1:4。氟橡胶的导热性差, 混炼生热大, 容易导致粘辊或焦烧。为此, 要强化冷却, 并适当减少混炼装胶容量 ( 减少 30% 左右) 如14 英寸炼胶机的容量为5~ 8kg。加料顺序: 生胶上辊→ 加工助剂 → 吸酸剂→ 补强填充剂→ 硫化剂。要特别注意的是硫黄不能混入氟胶胶料, 即使是0. 2 感量也会对胶料硫化产生严重的影 响。另外, 混炼胶不能接触水, 少量的水能使氟胶胶料产生焦烧, 这是应该严格控制的。下表是氟橡胶配方举例。分别列出国产氟胶、日本大金公司和美国3M 公司氟胶的配方 组成。
