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1、氟橡胶配方技术1. Aflas是斌予耐热、耐油和耐化学药品性的四氟乙烯单体与非结 晶丙烯单体的交替共聚物,该种氟橡胶耐无机酸、碱性能好,而且电 绝缘性能优异,还可用于制作电线护套。2. 四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚类氟橡胶的耐油性和耐化学药品性 特别优异，耐热性在氟橡胶中也是最好的，可在316C高温下连续使 用。3. 氟硅橡胶是改善耐油性的聚合物,可耐约200C的高温，而低温性 能在氟橡胶中也较好。4. Aflas 有 150P,150L,150E,100H 和 100S5 个品种。150P是Aflas的标准品种,其物性平衡在Aflas中较好，广泛用 于密封件和隔膜等氟橡胶制品；150L的门尼粘
2、度最低（35）,以1020份150L与100H或150P 并用可改善加工性能,单独使用可用于制作氟橡胶衬里。150E适用于薄壁胶管、异型橡胶制品和要求高速挤出成形性的 用途,具有与150P同等强度。100H是为保持高温下的机械强度而开发的品种，用于石油钻探 机械用密封制品。100S是作为模制而开发的高门尼（160）品种，用于制作密封和 0形圈。5. Aflas200系列是保持Aflas100系列的耐化学药品性同时以改善 低温性为目的而开发的聚合物。其低温性能的改善是通过四氟乙烯2 丙烯与定量第三单体共聚而实现的,用于汽车橡胶配件和阀杆密 封、曲轴密封件等。6. Aflas200 可用过氧化物、
3、胺类和多元醇进行硫化,具体硫化体系 可根据加工条件和制品所要求的性能进行选择。7. Aflas200与Aflasl50P相比，其耐寒性可改善约10C表3 AfL.加略标准配方硫化体荼过氧化物胺类參元醇类评也配方编号1234闻方卜肿IOO1闻100破脂醱讷1111中粒子热裂炭奧25252?25则筆化谍17F氧化鎂3-?氢氧化钙-6共交联轴g L亍?-SA506-1PeikadoK14=11-&1 25Bisphend XF3口-L 5u化条件灰硫化L . dC XlUliihl5nC3DminvOCxMoiii二次硫化WCX24 h苗（VU24h凤吒n a h常蛊物性100伸应力強佝卫加1560
4、躬拉伸强kgf4mIM19?IS5扯断伸长率強31U240空0ISO殛度（JISAfi7747479压缩昶窗宓宅疋出h沁1940209. 氟碳类橡胶拉伸强度较大，一般为1030Mpa，扯断伸长率为 150%300%；氟硅橡胶、亚硝基氟橡胶及聚酯类氟橡胶等的拉伸强度 较小，一般为710Mpa，扯断伸长率有的可达500%以上。10. 氟碳类橡胶耐低温性较差，仅能在-20-15C使用，而氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟化磷腈橡胶低温性能优良，可在-60-40C使用。11. 氟橡胶 26 是偏氟乙烯与六氟丙烯共聚的弹性体，白色弹性体， 无臭、无毒。相对密度，玻璃化温度约T7C。溶于低分子酮类和酯 类溶剂（如甲乙
5、酮、醋酸乙酯）。具有良好抗热氧化性能，可在 250C下长期使用，300C下短期工作，硫化胶拉伸强度,扯断伸长 率 150%300%。耐臭氧、耐辐照、耐油、耐酸，电绝缘性能和贮存 性能良好。氟橡胶 246的性能与氟橡胶 26基本类似，氟含量高于 2 号胶，热稳定性、耐化学药品性比氟橡胶26为好，最高工作温度约 高 20C。12. 氟橡胶23是偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚弹性体，乳白色半透明 弹性体。无毒，无臭，难燃。相对密度，门尼粘度（ML） 70150， 玻璃化温度-1815C，脆化温度-6445C，硫化胶硬度（邵氏A） 4060，拉伸强度l6Mpa，扯断伸长率400%800%，体积电阻率1X 1
6、01313. ，介电强度18kV/mm。溶于低分子酮类和酯类溶剂。具有突出的 耐强氧化性和耐强腐蚀性，面硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸和90%的 过氧化氢，电绝缘性良好，长期使用温度高于200C，短期可耐 250C。14.硫化橡胶玻璃化温度和低温脆性温度是聚合物（包括橡胶）在低 温下，力学性能发生形态突变时的对应温度。假定以固定负荷来 测定其温度突变时橡胶的形变量，则随着温度由低到高，可分成A,B,C,D,E 五个分区，如图所示。胶处于玻璃态，仅一小部分链段，侧基、支链和较小链节能作内 旋转，就是说，橡胶分子只能在原位振动，且形变量极为有限。C区的温度在Tb和Tf （粘流温度）之间。在此区间，橡胶处
7、于 高弹态，当受外力作用时，形变量较大。当被拉伸时，分子链由 卷曲状变为伸直，而外力去除后，分子链又恢复到卷曲状。这种 形变被称为高弹性形变或弹性形变。此时的橡胶柔软而富有弹 性。当外界温度升高到Tf （粘流温度）后，橡胶进入了 E区， 其状态由高弹态转入粘流态（高粘度流体状态）。此时，当橡胶 受外力作用时，整个分子链和局部链段都作运动，形变非常容易 而强烈，形变量大而且不可逆，这种形变称为塑性形变。玻璃化温度Tg表征橡胶达到玻璃态时的特定温度。而在Tg-Tb 的 A 区内，橡胶虽处于玻璃态但其玻璃特征是不完整、不彻底 的，因为在外力作用下，它还是有微量的形变产生。所以不能把 玻璃态和玻璃化温
8、度混为一谈。正确的概念应该是，Tg是橡胶 完全丧失弹性时的特定起始温度；而玻璃态则是橡胶在低温下， 接近于玻璃状态但仍保留微量弹性的状态。A区另一端所对应的温度点是脆性温度Tb,其物理意义是橡胶在 外来冲击力下出现断裂时的最高温度。换言之，外界温度高于此 点,外力冲击就不在使它断裂。用脆性温度来衡量橡胶的低温性 能更具有实用意义,因为温度高于此点,橡胶就进入高弹态,而 玻璃化温度是橡胶保留弹性的最低温度极限,低于此,则弹性就 完全消失了。所以，对于耐寒橡胶来说，总是把脆性温度Tb, 而不是把玻璃化温度Tg作为考核指标。一般而言，各胶种的Tb 比 Tg 高出 15-20C。14. 氟硅橡胶即Y-
9、三氟丙基聚硅氧烷，无色或淡黄色固体。相对 密度。低温柔韧性好，脆化温度-60C。耐燃油、液压油、机油 及化学溶剂。长期使用温度-60232C。氟硅橡胶主要分为高温 硫化（HTV）和室温硫化（RTV）两大类，高温硫化用的有基础胶 料和混炼胶料，室温硫化用的有胶粘剂、密封剂等。15. 氟化磷腈橡胶即聚氟化烷氧基磷腈弹性体，耐油性、耐低温 性和电性能优异。耐高温性、耐天候性、耐臭氧性、耐霉性、贮 有稳定性和物理机械性能良好。使用温度-65200C。难燃，在 液氧中也安全。在宽广温度范围和振幅下具有良好的阻尼特性。 溶于二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮。16. 氟醚橡胶是全氟甲基乙烯基醚与四氟乙烯共聚的弹
10、性体。相 对密度，门尼粘度（ML） 1845。具有优良的耐化学药品性、耐氧化性。除氧化溶剂外，不受任何介质影响，与聚四氟乙烯相似。耐热性好，可在288C以下长期使用，短期使用高达315C，脆化温度为-39C。渗透性低，电性能好。17. 双酚硫化体系对氟橡胶性能的影响：氟橡胶传统的二元胺硫化剂（如3号硫化剂）【n, N-二次肉桂基-1,6-己二胺（3号硫化剂），用作氟橡胶硫化剂，硫化胶性能优良。可以避免硫化胶产生气 孔。在炭黑胶料中，一般用量23份，在矿物填料胶料中为34份。通常采用149 一段 模压硫化30分钟，204二段热空气硫化24小时。 】硫化速度慢，与金属的粘合 性好，热拉伸强度高，高
11、温压缩永久变形大；为改善高温压缩永久 变形而开发的二羟基化合物（如双酚AF）不仅降低了高温压缩永久变 形，并且硫化速度快焦烧安全性好，本工作研究了硫化剂双酚 AF和促进剂BPP硫化体系的变量试验对氟橡胶硫化特性和物理性 能的影响。双酚AF、BPP的用量及配比是硫化体系的关键，不仅影响胶料 的硫化速度、焦烧安全性，而且影响胶料的拉伸性能、耐热性能、 压缩永久变形性能，故本试验采用二因素三水平正交试验方案。1.胶料的硫化性能1）双酚AF的用量对硫化特性的影响ao4 S I悝汀号枇方24 t10小）心号配方S t it优刑豐罰穆代曲嘘44 R 3OfflH/nttii(a)l-J 9KA从图1可以看
12、出,在BPP用量相同的情况下，双酚AF用量的增大，硫化曲线向右平行移动，延长了焦烧时间，增大了焦烧安全 性；硫化曲线转矩逐个增大，说明硫化交联密度随双酚AF用量而 增大；（橡胶硫化特性试验中，用交联密度的大小反应硫化程度，胶料的剪切模量与共交联密度成正比，G剪切模量=V交联密度R气体常数T，显然转 矩与交联密度成正比）同时在BPP用量相同的情况下，焦烧时间随双酚AF用量而延长，说明焦烧时间不仅随促进剂用量的增大而缩 短，而且跟硫化剂的用量有关，焦烧时间随硫化剂用量的增大而延 长。2）BPP的用量对硫化特性的影响Ifflfaj/rmnffl 2令佗括畫皓鱼览曲域6.从图2可以看出,在双酚AF用量
13、相同的情况下，BPP用量增大，硫化曲线向左平行移动，表明缩短了焦烧时间和正硫化时间，硫化速度加快；在双酚AF用量相同的情况下，随着BPP用量的增大，硫化曲线的转矩并不发生增大或减小，表明BPP用量增大并不影响胶料的转矩。2硫化体系对氟橡胶物理性能的影响1）双酚AF的用量对物理性能的影响以4、5、6号配方为例，BPP用量为0. 6份，从图3可以看 出，在促进剂用量一定的情况下，随着双酚AF的用量从1. 5份增 大到3.5份，胶料的硬度从67增大到74；胶料伸长率从340减 小到180% ；拉伸强度从13. 9 MPa增大到14. 3 MPa，有轻微的增 大；撕裂强度从23. 2 kNm减小到18
14、. 3 kNm。这充分说明， 双酚AF与氟橡胶分子进行化学交联的程度在增大，即交联密度或硫 化程度的增大。2）BPP量对氟橡胶物理性能的影响以2、5、8号配方为例，双酚AF用量为2. 5份，从图4可以看 出，在双酚AF用量一定的情况下，随着BPP的用量从0. 4份增大 到0. 8份，胶料的硬度增大了 23；胶料伸长率的增减不明显； 拉伸强度和撕裂强度有轻微的增大。这说明，BPP的作用仅仅是缩 短了硫化焦烧时间，加快了硫化反应速度，并没有与氟橡胶进行实 质性的化学交联，是名副其实的硫化促进剂。3）双酚AF用量对热老化性能的影响配方13、46、7-9促进剂BPP的用量分别是一定的，从图5 图7可以
15、看出，随着双酚AF用量的增加，热老化后的硬度变化会增 大，拉伸强度增大10% 30% ；但在双酚AF用量范围内，拉伸强度 的变化趋势不明显，这说明随着双酚AF用量的增加，热老化过程是 双酚 AF 与氟橡胶分子的继续交联，硬度增大，拉伸强度增大；而伸 长变化率随双酚AF用量的增加而减小，这是由于随着双酚AF用量 的增加，热老化前的伸长率降低，热老化后的伸长变化率相对减 小。4) BPP 用量对热老化性能的影响在双酚 AF 用量一定的情况下，从图9-图 ll 可以看出，随着促进剂BPP用量的增加，热老化后的硬度随BPP用量增加而增大，伸长变 化率在20%以内、拉伸强度变化率在30%以内波动，受BPP变量的 影响较小。5) 双酚 AF 用量对压缩永久变形的影响以配方 4、5、6 为例，从图 8 可以看出，在 BPP 用量
