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氟橡膠的結(jié)構特點和應用領(lǐng)域都有哪些?

發布時間:2023-12-28 瀏覽人數:424

由於聚烯烴類氟橡膠(26 型(xíng)氟橡膠,23 型氟橡)和亞硝基氟橡膠中,主鏈上都沒有不飽和的C=C 鍵結構。減少了由於氧化和熱(rè)解作用在主鏈上產生(shēng)降解(jiě)、斷鏈的(de)可能。偏氟乙烯中亞甲基基團對(duì)聚合物鏈的柔軟性起著相(xiàng)當(dāng)重(chóng)要的作用,例如(rú)氟橡膠23-21 和氟橡膠23-11 是分別由偏氟乙(yǐ)烯和三氟氯乙(yǐ)烯按7 ∶3 和5 ∶5 的比例組成,顯(xiǎn)然,前者比後者柔軟。

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無(wú)論是偏(piān)氟乙烯和三氟氯乙烯,或者(zhě)前者和六氟丙烯的共聚物以及它們和四氟乙烯的三聚物,都可以是以晶態為主或無定形態為(wéi)主。這取決於當一個單體為(wéi)共聚物的(de)主要鏈段時,另一個單體介(jiè)入的含量。電子衍射研究指出(chū),在偏氟乙(yǐ)烯鏈段中六(liù)氟丙(bǐng)烯摩爾分數達7%,或者在三氟氯乙烯的(de)鏈段中偏氟乙烯的(de)摩爾(ěr)分數達16%時,這兩種共聚物仍具有和其相當的均聚物的晶體結構。但是,當前者的六(liù)氟丙烯摩爾分數增加到15%以上,或者後者的偏氟乙烯摩爾分數增加到25%以上時(shí),晶格就被大幅度(dù)破壞,導致它們具有橡(xiàng)膠性能為主(zhǔ)的無定形結(jié)構。這是由於第二單體引入量的增加,破壞了其(qí)原有(yǒu)分子(zǐ)鏈的規整性。氟橡膠可以與丁腈橡膠、丙烯酸酯(zhǐ)橡膠、乙丙橡膠、矽橡膠、氟矽橡(xiàng)膠等並用,以降低成本,改善物理機械性能和工(gōng)藝性能。


最早的氟橡膠(jiāo)為1948 年(nián)美國DuPont 公司試製出的聚-2-氟代-1,3-丁二(èr)烯及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體,其性能並不比氯丁橡膠、丁橡(xiàng)膠突出,而且價格昂貴,沒有實際工業價值。20世紀50 年代後期,美國(guó)Thiokol 公司開發了一種低(dī)溫性能好、耐強氧化劑(N2O4)的二元亞硝基氟橡膠。氟橡膠(jiāo)開始進入實際工業應(yīng)用。中國從(cóng)1958 年(nián)開始也開發了多種氟橡膠,主(zhǔ)要為聚烯烴類氟橡膠,如23 型、26 型、246 型以及亞(yà)硝基類氟橡(xiàng)膠;隨後又發展了較新品種的四丙氟橡膠、全氟醚橡膠、氟(fú)化磷橡(xiàng)膠。這(zhè)些氟橡膠品種都首先以航空、航天等國防(fáng)軍工配套需要出發,逐步推廣應用到(dào)民用工業部門,已應用於現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子(zǐ)能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀器、機械(xiè)等(děng)工業領域。


氟橡膠在日常生活中的應用領域非常(cháng)廣泛,譬如在汽(qì)車配(pèi)件、航空與航天領域、機械密封、泵、反應器(qì)、攪拌器、壓縮機外(wài)殼、閥、各類儀表和其它設備上用作閥座、閥杆的填料,隔膜和墊片,以及在(zài)橡膠板行(háng)業、半導體(tǐ)製造行業和食品與製藥等行業都很發揮其(qí)作用。


隨著無鉛汽油(yóu)和電噴裝置等在汽車上使(shǐ)用,燃油膠管的結構和(hé)材料變化很大,內膠層已用氟(fú)橡(xiàng)膠來代替丁腈橡膠(jiāo),為了降低燃油滲透和進一步改進耐熱性,內膠層多采用複合結構,即由氟橡膠和氯醇橡膠或丙烯酸酯(zhǐ)橡膠組(zǔ)成(chéng),由於氟橡(xiàng)膠價格比較昂貴,因此氟橡膠層比較薄,厚度約為0.2~0.7 mm。這種結構燃油膠管已成為(wéi)國(guó)外(wài)的主流產品。我國也已開發出這(zhè)種氟橡膠為內層的膠管,並在桑塔納、奧迪、捷達、富康等型號的轎車(chē)上使用。在技術含量較(jiào)高的汽車發動機、變速箱、汽門油封方麵,所(suǒ)選用的材料主要是氟(fú)橡膠、氫化丁腈橡膠等。


氟橡膠(jiāo)和矽橡膠複合油封已成為最常用的發動機曲軸(zhóu)油封。裝卸車液壓係統(tǒng)和大型裝卸車液壓係統連續(xù)工(gōng)作時間長,油溫(wēn)及機件溫度上(shàng)升很快,普通橡膠(jiāo)不能滿足其工作要求,而氟橡膠製品憑其優良的耐溫性能,能滿足各種苛刻的技術要求。伴隨著汽車工(gōng)業對可靠性、安全性等(děng)要(yào)求的不斷提升,氟橡膠在汽車行業中的需求量也呈現出迅速增長趨勢。


除汽車工業應用以外,氟橡膠密(mì)封件被應用(yòng)在鑽井機械、煉油設備、天然氣以及電廠脫硫裝置上,可以同時承受高溫、高壓、油類和強腐蝕介質等苛刻條件;在化工生產中氟橡膠密封件(jiàn)被用在泵、設備容器之中,用於密封無機酸、有機物等化學(xué)物質(zhì)。在石油和化學工業中氟橡膠密封產品用於機(jī)械密(mì)封、泵、反應器、攪拌器、壓縮機外殼(ké)、閥、各類儀表和其它設備上,如通常用作閥座、閥(fá)杆的填料,隔膜和墊片。氟(fú)橡膠更是現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦(jiàn)艇、原子能(néng)等尖端科學技術不可缺少的高性能材(cái)料之一,近些年在航空和航天領域中,氟橡膠新產品不斷(duàn)地開發出來。


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