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進步氟硅橡膠耐寒性的辦法有幾個
日期：2024-12-28 05:59
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摘要：氟硅橡膠 氟橡膠
氟硅橡膠是一種由硅氧鍵構成主鏈，而鍘鏈上含有三氟烷基的高聚物，它的聚合法辦法與二甲基硅橡膠類似，是用環狀硅氧烷開環聚合法制造的。氟硅橡膠的耐熱性及耐藥品性不如其他氟橡膠，但因為其主鏈含有硅氧鍵，而側基上又含有氟原子，它兼有兩者的長處，因而可以在-60℃-200℃非常寬的溫度區域中運用，且耐燃料油特性優良，對甲醇溶脹小，但缺陷是物理機械特性比其他氟橡膠差。
一、橡膠并用
將氟硅橡膠與一些通用橡膠、特種橡膠并用，可以改進氟橡膠彈性低、耐寒性差、價格昂貴等缺陷，獲得特性優異而本錢較低的材料。因為氟橡膠本身結構上的特色，使得共硫化系統挑選比較困難，且并用后會部分下降氟橡膠的獨有特性，因而，國內外在并用方面的研討開展的并不廣泛，其中可以進步氟橡膠的耐寒性的并用系統主要有以下幾種。
二、氟硅橡膠/乙丙橡膠并用
二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠均能與氟橡膠進行并用改性，研討較多的是用于四丙氟橡膠的改性。與四丙氟橡膠比較，乙丙橡膠也具有極高的化學穩定性、耐熱、耐候、耐水、耐水蒸氣、耐化學藥品等許多優良特性，但它的典型特色是耐極性介質特性較好，且低溫特性優越。四丙氟橡膠相當于乙烯分子的氟取代物與丙烯的共聚物，因而兩者在組成結構上的類似，為兩者的并用供給了相容性根底。據材料介紹，將四丙氟橡膠與二元或三元乙丙橡膠并用，可以進步四丙氟橡膠的耐寒性和彈性，改進加工工藝特性并下降材料的本錢。但因為二者的極性相差很大，合理解決共混物的共硫化是并用成功的關鍵。
三、氟硅橡膠/氟醚橡膠并用
為改進氟橡膠的低溫特性，國外已于20世紀70年代初合成出氟醚橡膠，其低溫特性較氟橡膠有顯著改進，如Viton GLT氟醚橡膠的Tg較氟橡膠F246下降了約14℃，但其價格較高。北京航空材料研討院通過橡膠并用技能并用少量氟醚橡膠研制出氟橡膠FX-13，改進了氟橡膠的耐寒性，其脆性溫度可達-45℃，且其他物理機械特性優良。通過并用氟醚橡膠不只有效地改進了氟橡膠的耐寒性，并且其價格也比氟醚橡膠大大下降。
四、氟硅橡膠/硅橡膠并用
硅橡膠是指分子主鏈以-Si-O-鍵為主，而側基為有機基團(主要是甲基)的一類線形聚合物，是一種兼具無機和有機性質的高分子彈性體。因為其分子結構的特殊性，與其他橡膠比較，硅橡膠具有優異的耐熱性、彈性、耐寒性，優良的脫模性、電氣性、透氣性、導熱性、防水性及杰出的溫度穩定性。將硅橡膠與氟橡膠并用，可獲得兼具二者特性的并用膠，可顯著改進氟橡膠耐寒性和彈性差的缺陷，如日本合成橡膠公司開發的JSR-JENIXF系列氟橡膠/硅橡膠并用膠具有優良的耐熱性、耐寒性、耐油性、耐水性和耐蒸氣性，且價格相對較低。
五、添加適宜的增塑劑
增塑劑是耐寒橡膠制品配方規劃中除生膠之外，對耐寒性影響很大的配合劑。研討表明，參加增塑劑能進步橡膠分子鏈的柔性，從而改進硫化膠的耐寒性。一般參加凝固點較低的增塑劑，可下降硫化膠的玻璃化溫度；反之，若增塑劑的凝固點溫度較高，則可使硫化膠的玻璃化溫度進步。從進步硫化膠耐寒性的角度出發，增塑劑的挑選，有必要充分估計增塑劑對玻璃化溫度的影響。
增塑劑的類型和用量，是由硅橡膠制品及品種的耐寒性目標決議的。在耐寒性較差的極性橡膠中參加適當的增塑劑，通過增塑劑的極性基團與極性橡膠分子鏈中的極性基團相互作用，下降了極性橡膠分子間的作用力，使分子鏈段易于運動，從而可獲得較好的低溫特性。但關于氟橡膠來說，因為其分子結構高度穩定，選用一般的增塑劑對它不起作用，何況在200-250℃下進行二段硫化的過程中增塑劑會揮發掉，因而可以應用在氟橡膠中的增塑劑品種極為有限：一種是運用低相對分子質量的含氟烯烴共聚物，亦即氟蠟，作為氟橡膠的增塑劑。如在異戊橡膠與氟橡膠的并用系統中，若參加預先制備的低分子增塑劑ΦNA(由異戊橡膠與氟橡膠在特殊結構的反應器中力學降解制得)，則可顯著進步并用膠的耐寒性。另一種是選用含氟酸酯，如氟化己二酸酯作為氟橡膠的增塑劑。該種增塑劑因為分子結構中含有氟，與氟橡膠具有較好的親和性，因而可以改進配合劑的分散和膠料的加工特性，但它的長處是在對硫化膠的物理機械特性無顯著影響的前提下，可顯著改進氟橡膠的耐寒性，使氟橡膠制品可以在-50℃的溫度下運用。
六、氟橡膠/順式異戊橡膠并用
將順式1，4-聚異戊二烯與不同結構的氟橡膠并用可用于出產橡膠密封件。在此類并用膠中，隨著氟橡膠與異戊橡膠并用比的變化，并用膠可表現出不同的特性。當氟橡膠含量低于50份時，異戊橡膠為接連相，并用膠具有杰出的耐寒性，但其耐油性較差，該缺陷可通過選用適宜的硫化辦法(如動態硫化辦法)來加以改進。選用動態硫化法，可合理操控并用膠的耐油、耐寒性。
七、選用適宜的硫化系統
氟橡膠所用的硫化系統目前大體上可分為3類：胺類、酚類和有機過氧化物類。據材料報道，關于三愛富公司出產的F246系列氟橡膠，當選用單一硫化劑作為硫化系統時，無論是選用胺類、酚類還是過氧化物類硫化劑，對氟橡膠的低溫特性影響都不是很顯著，差異也不大。關于不同的氟橡膠品種與不同的硫化系統配合，及選用不同的硫化辦法對氟橡膠耐寒性的影響還有待于進一步研討。
八、選用適宜的填充劑
一般來說，參加填充劑不會顯著改動橡膠的玻璃化轉變溫度，填充劑對橡膠耐寒性的影響，取決于填充劑和橡膠相互作用后所構成的結構。活性炭黑粒子和橡膠分子之間會構成不同的物理吸附鍵和結實的化學吸附鍵，會在炭黑粒子外表構成生膠的吸附層(界面層)，該界面層的特性與玻璃態生膠的特性十分接近，約束分子鏈的運動，使被吸附生膠的玻璃化溫度上升，阻止鏈段構型的改動，因而，不能盼望參加填充劑來改進氟橡膠的耐寒性。
四川太乙高新材料有限公司
一、橡膠并用
將氟硅橡膠與一些通用橡膠、特種橡膠并用，可以改進氟橡膠彈性低、耐寒性差、價格昂貴等缺陷，獲得特性優異而本錢較低的材料。因為氟橡膠本身結構上的特色，使得共硫化系統挑選比較困難，且并用后會部分下降氟橡膠的獨有特性，因而，國內外在并用方面的研討開展的并不廣泛，其中可以進步氟橡膠的耐寒性的并用系統主要有以下幾種。
二、氟硅橡膠/乙丙橡膠并用
二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠均能與氟橡膠進行并用改性，研討較多的是用于四丙氟橡膠的改性。與四丙氟橡膠比較，乙丙橡膠也具有極高的化學穩定性、耐熱、耐候、耐水、耐水蒸氣、耐化學藥品等許多優良特性，但它的典型特色是耐極性介質特性較好，且低溫特性優越。四丙氟橡膠相當于乙烯分子的氟取代物與丙烯的共聚物，因而兩者在組成結構上的類似，為兩者的并用供給了相容性根底。據材料介紹，將四丙氟橡膠與二元或三元乙丙橡膠并用，可以進步四丙氟橡膠的耐寒性和彈性，改進加工工藝特性并下降材料的本錢。但因為二者的極性相差很大，合理解決共混物的共硫化是并用成功的關鍵。
三、氟硅橡膠/氟醚橡膠并用
為改進氟橡膠的低溫特性，國外已于20世紀70年代初合成出氟醚橡膠，其低溫特性較氟橡膠有顯著改進，如Viton GLT氟醚橡膠的Tg較氟橡膠F246下降了約14℃，但其價格較高。北京航空材料研討院通過橡膠并用技能并用少量氟醚橡膠研制出氟橡膠FX-13，改進了氟橡膠的耐寒性，其脆性溫度可達-45℃，且其他物理機械特性優良。通過并用氟醚橡膠不只有效地改進了氟橡膠的耐寒性，并且其價格也比氟醚橡膠大大下降。
四、氟硅橡膠/硅橡膠并用
硅橡膠是指分子主鏈以-Si-O-鍵為主，而側基為有機基團(主要是甲基)的一類線形聚合物，是一種兼具無機和有機性質的高分子彈性體。因為其分子結構的特殊性，與其他橡膠比較，硅橡膠具有優異的耐熱性、彈性、耐寒性，優良的脫模性、電氣性、透氣性、導熱性、防水性及杰出的溫度穩定性。將硅橡膠與氟橡膠并用，可獲得兼具二者特性的并用膠，可顯著改進氟橡膠耐寒性和彈性差的缺陷，如日本合成橡膠公司開發的JSR-JENIXF系列氟橡膠/硅橡膠并用膠具有優良的耐熱性、耐寒性、耐油性、耐水性和耐蒸氣性，且價格相對較低。
五、添加適宜的增塑劑
增塑劑是耐寒橡膠制品配方規劃中除生膠之外，對耐寒性影響很大的配合劑。研討表明，參加增塑劑能進步橡膠分子鏈的柔性，從而改進硫化膠的耐寒性。一般參加凝固點較低的增塑劑，可下降硫化膠的玻璃化溫度；反之，若增塑劑的凝固點溫度較高，則可使硫化膠的玻璃化溫度進步。從進步硫化膠耐寒性的角度出發，增塑劑的挑選，有必要充分估計增塑劑對玻璃化溫度的影響。
增塑劑的類型和用量，是由硅橡膠制品及品種的耐寒性目標決議的。在耐寒性較差的極性橡膠中參加適當的增塑劑，通過增塑劑的極性基團與極性橡膠分子鏈中的極性基團相互作用，下降了極性橡膠分子間的作用力，使分子鏈段易于運動，從而可獲得較好的低溫特性。但關于氟橡膠來說，因為其分子結構高度穩定，選用一般的增塑劑對它不起作用，何況在200-250℃下進行二段硫化的過程中增塑劑會揮發掉，因而可以應用在氟橡膠中的增塑劑品種極為有限：一種是運用低相對分子質量的含氟烯烴共聚物，亦即氟蠟，作為氟橡膠的增塑劑。如在異戊橡膠與氟橡膠的并用系統中，若參加預先制備的低分子增塑劑ΦNA(由異戊橡膠與氟橡膠在特殊結構的反應器中力學降解制得)，則可顯著進步并用膠的耐寒性。另一種是選用含氟酸酯，如氟化己二酸酯作為氟橡膠的增塑劑。該種增塑劑因為分子結構中含有氟，與氟橡膠具有較好的親和性，因而可以改進配合劑的分散和膠料的加工特性，但它的長處是在對硫化膠的物理機械特性無顯著影響的前提下，可顯著改進氟橡膠的耐寒性，使氟橡膠制品可以在-50℃的溫度下運用。
六、氟橡膠/順式異戊橡膠并用
將順式1，4-聚異戊二烯與不同結構的氟橡膠并用可用于出產橡膠密封件。在此類并用膠中，隨著氟橡膠與異戊橡膠并用比的變化，并用膠可表現出不同的特性。當氟橡膠含量低于50份時，異戊橡膠為接連相，并用膠具有杰出的耐寒性，但其耐油性較差，該缺陷可通過選用適宜的硫化辦法(如動態硫化辦法)來加以改進。選用動態硫化法，可合理操控并用膠的耐油、耐寒性。
七、選用適宜的硫化系統
氟橡膠所用的硫化系統目前大體上可分為3類：胺類、酚類和有機過氧化物類。據材料報道，關于三愛富公司出產的F246系列氟橡膠，當選用單一硫化劑作為硫化系統時，無論是選用胺類、酚類還是過氧化物類硫化劑，對氟橡膠的低溫特性影響都不是很顯著，差異也不大。關于不同的氟橡膠品種與不同的硫化系統配合，及選用不同的硫化辦法對氟橡膠耐寒性的影響還有待于進一步研討。
八、選用適宜的填充劑
一般來說，參加填充劑不會顯著改動橡膠的玻璃化轉變溫度，填充劑對橡膠耐寒性的影響，取決于填充劑和橡膠相互作用后所構成的結構。活性炭黑粒子和橡膠分子之間會構成不同的物理吸附鍵和結實的化學吸附鍵，會在炭黑粒子外表構成生膠的吸附層(界面層)，該界面層的特性與玻璃態生膠的特性十分接近，約束分子鏈的運動，使被吸附生膠的玻璃化溫度上升，阻止鏈段構型的改動，因而，不能盼望參加填充劑來改進氟橡膠的耐寒性。
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