氟橡胶基本类型和功能特点
氟橡胶的制品类型如下。用氟橡胶可以制成多种用途的垫圈、皮碗、油封和波纹连接管等。这些制品能耐200℃以上的温度,在各类油介质的环境下不变形。用氟橡胶制造各种胶管及复合胶管,用于输油管、耐高温和高压的液压胶管、空气导管和热液体导管。用氟橡胶制胶膜做耐腐蚀介质的泵、阀中的隔膜,广泛用于特殊的领域。用氟橡胶的浆料涂于玻璃纤维布、聚酯纤维布和其他纺织品上,可制成耐燃容器、耐高温垫片、不燃性胶布、防护衣及防护手套等。氟橡胶可取
代其他橡胶制造石棉纸泊板,具有耐高温和耐高压性能,还可用作物料管的法兰垫片,广泛应用于化工、轻工和机器制造等领域。
从主链结构上看,氟橡胶防腐可以分为三种基本类型:即氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。其中以氟碳橡胶为主,而其中又以偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚(氟橡胶23,国内俗称1号胶);偏氟乙烯和六氟丙烯共聚(氟橡胶26,国内俗称2号胶)综合性能优于1号胶;偏氟乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚(氟橡胶246国内俗称3号胶)为主,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。
(1)全氟橡胶由三个或更多氟橡胶单体聚合而成,单体上所有的氢原子的位置被氟原子取代。其具有杰出的抗高温硬化的性能,又兼具橡胶的弹性和聚四氟乙烯的耐腐蚀性。在-28.9~323.9℃范围里,全氟醚O形圈拉长度和密封性都很好。无论是遇到温度、压力、化学腐蚀或者上述所有的相关情况,产品都能提供相应的解决难题的方案。全氟醚O形圈能耐绝大多数化学品的腐蚀,包括有机酸、无机酸、碱、酮类、醇类、醛类和燃料。因此,认为全氟O形圈能长期服役于大多数化学和石化流程中。在其它橡胶会膨胀或失效的介质中,O形圈不会膨胀或变得易碎,依然保持原有的品质。O形圈安装方便,比金属密封件更能适应不正确的安装,不会造成磨损。它与聚四氟乙烯密封件也不一样,不会出现“冷流性”或者磨损轴。
(2)1号氟橡胶具有良好的物理机械性能及化学稳定性,能在200℃之下长期使用,250℃之下短期使用;脆点为-20~-40℃;优良的耐介质性能,对有机溶剂、无机酸、氧化剂作用的稳定性优良,尤其耐酸性优异;有极好的耐气候、耐臭氧性能,在大气中暴露数年后,物理机械性能变化甚微,对微生物的作用亦较稳定。1号氟橡胶目前国内仅晨光院生产。主要用于制备耐热、耐油、耐酸的橡胶制品。如密封件、胶管、胶垫、胶布、胶带、簿膜、油箱和浸渍制品等也可用作导线的外护套及设备防腐衬里等,广泛应用于航空工业、石油工业、汽车工业、化学工业等领域。
(3)2号氟橡胶是用量最大的氟橡胶品种。具有良好的贮存稳定性、电绝缘性和抗辐射性;优良的耐油、耐介质性;极好的真空性能,可满足特殊场合的需要;耐热性好,通常可在250℃下长期使用,300℃下短期使用。
(4)F26胶密封件被用在石油钻井机械炼油设备、天然气脱硫装置上,可同时承受高温、高压、油类和强腐蚀介质等苛刻条件中使用。在化学工业中,F26密封件被用在泵、管接头、设备容器之中,以密封无机酸、有机物等化学物质。在建筑材料制造方面,F26可作水泥单仓泵密封胶圈,比天然橡胶做的密封圈使用寿命延长了10倍左右。
(5)246型氟橡胶是偏氟乙烯、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物,三种单体的摩尔比:偏氟乙烯为65~70;四氟乙烯为14~20,六氟丙烯为15~16。国产氟橡胶246G与美国VitonB相当。
(6)氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。偏氟醚橡胶,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。全氟醚橡胶,低温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能。氟橡胶生产供应商不止一家,在我国市场上,进口氟橡胶供应商还有美国3M,日本的大金和欧洲的Solvay。氟橡胶主要应用于汽车和机动车行业,由于它的耐高温、耐油和耐介质性能优异,主要是做油封和O型圈。
(7)3号氟橡胶具有突出的耐高温性能、耐油、特别是耐双酯油类、耐化学药品以及良好的物理机械性能、满意的介电性能、不燃性、耐候性及优异的真空性能、耐辐射性;通常可在275℃下长期使用,在320℃下短期使用;耐油、耐酸性优于1号胶;耐气候、耐臭氧、耐辐射性、透气性及电性能和耐燃性能与2号胶相近,广泛地应用于宇航、汽车、机械、石油化工等领域。例如,用作飞机的液压系统和润滑系统的动静密封材料;用作油田的密封材料,油田用的电缆输油管道以及钻井设备上;化工行业用作设备、管道柔性连接、泵等的衬里或作耐腐蚀的密封材料,制成管道,用以输送或有机溶剂或其他有腐蚀性的介质等。
(8)26型氟橡胶主要用于耐热、耐油、耐酸的橡胶制品制备。如密封件、胶管、胶垫等。产品可在250℃下长期使用,300℃下短期使用。它耐油性优于其它品种氟橡胶,可用于需耐油的场合的部件。26型氟橡胶是目前最常用的氟橡胶品种,系偏氟乙烯与六氟丙烯的乳液共聚物。其共聚比分别为4∶1(国产氟橡胶26-41)。例如,用作O形圈,V型密封圈,带金属骨架的油封皮碗、阀门密封垫等。这些密封材料可在200~250℃温度下长期工作和300℃短期工作。
(9)23型氟橡胶是由偏氟乙烯与三氟氯乙烯在常温及3.2MPa左右压力下,用悬浮法聚合制得的一种橡胶状共聚物,为较早开始工业生产的氟橡胶品种。因加工困难,价格昂贵,发展受到限制。
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