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氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。26型氟橡胶耐石油基油类,双酯类油,硅醚类油,硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机,无机溶剂,药品等,仅不耐低分子的酮,醚,酯,不
耐胺,氨,氢氟酸,氯磺酸,磷酸类液压油。23型氟胶的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸,浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为耐高温性优异
氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中最好的。26-41氟胶在250℃下可长期使用,300℃下短期使用;246氟胶耐热比26-41还好。在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气
老化后246型的性能相当,其扯断伸长率可保持在100%左右,硬度90~95度。246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后,含有喷雾炭黑,热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3,强度下降1/2左右,仍保持良好的弹性。23-11型氟胶可以在200℃下长期使用,250℃下短期使用。耐老化性能好氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。据报导,DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化,耐臭氧性能也极好。
真空性能极佳
26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒.厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。机械性能优良 氟橡胶具有优良的物理机械性能。26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间,扯断伸长率在150~350%之间,抗撕裂强度在3~4KN/m之间。23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间,伸长率在200%~600%,抗撕裂强度在2~7MPa之间。一般地,氟橡胶在高温下的压缩永久变形大,但是如果以相同条件比较,如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看,丁和氯丁胶均比26型氟胶要大,26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶在150℃×24小时的压缩变形。
性能较好23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。透气性小氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小
。据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧,氮,氦,二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶,丁橡胶相当,比氯丁胶,天然橡胶要好。
低温性能不好
氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如
配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地变坏。
氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种,26型橡胶辐射作用后表现为交联效应,23型氟橡胶则表现为裂解效应。246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化,在1×107仑条件下硬度增加1~3度,强度下降20%以下,伸长率下降30%~50%,所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑,极限为5×107仑。重点应用
由于氟橡胶具有耐高温,耐油,耐高真空及耐酸碱,耐多种化学药品的特点,已应用于现代航空,导弹,火箭,宇宙航行,舰艇,原子能等尖端技术及汽车,造船,化学,石油,电讯,仪器,机械等工业领域。
典型应用,氟橡胶密封件,用于发动机的密封时,可在200℃~250℃下长期工作,在300℃并下短期工作,其工作寿命可与发动机返修寿命相同,达1000~5000飞行小时(时间5~10年);用于化学工业时,可密封无机酸(如140℃下的67%的硫酸,70℃的浓盐酸,并℃下30%的硝酸),有机溶剂(如氯代烃,苯,高芳烃汽油)及其它有机物(如丁二烯,苯乙烯,丙烯,苯酚,275℃下的脂肪酸等);用于深井采油时,可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件;用于过热蒸汽密封件时,可在160~170℃的蒸汽介质中长期工作。在单晶硅的生产中,常用氟橡胶密封件以密封高温(300℃)下的特殊介质—三氯氢硅,四氯化硅,砷化镓,三氯化磷,三氯乙烯以及120℃盐酸的等。
在高真空应用方面,当飞行高度在200~300Km时,气压为133×10-6 Pa(10-6mmHg),氯丁橡胶,丁橡胶,丁基橡胶均可应用;当飞行高度超过643Km时,气压将下降为133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在这种高真空中只有氟橡胶能够应用。一般在高真空或超高真空装置系统使用前,需经过高温烘烤处理,26型,246型氟橡胶能承受200℃~250℃高温老化,因此成为高真空设备及宇宙飞行器中最主要的橡胶材料。
用氟橡胶制造的胶管适用于耐高温,耐油及耐特种介质场合,如用作飞机燃料油,液压油,合成双酯类油,高温热空气,热无机及其它特种介质(如氯化烃及其它氯化物)的输送,导引等。用氟橡胶制成的电线电缆屈挠性好,且有良好的绝缘性。氟橡胶制作的玻璃纤维胶布,能耐300℃的高温和耐化学腐蚀。芳纶布涂氟胶后,可以制作石油化工厂耐高温,耐酸碱类储罐间的连接伸缩管(两端可有金属法兰链接),可承受高压力,高温度和介质腐蚀,并对两罐的变形伸缩起缓冲减震连接作用。尼龙布涂氟胶后制成的胶布密封袋,作为炼油厂的内浮顶贮罐用软密封件,起到密封,减少油液面的挥发损失等作用。
23型,四丙型氟橡胶主要用作耐酸,耐特殊化学品的腐蚀性密封场合。羟基亚硝基氟橡胶主要用作防护制品和密封制品,以溶液形式作为不燃性涂料,应用于防火电子元件及纯氧中工作的部件。其溶液和液体橡胶可用喷涂,浇注等方法制造许多制品,如宇宙服,手套,管带,球等。也可用作玻璃,金属”濑性体,织物的胶粘剂,制造海绵及接触火箭推进剂(N2O4)的垫圈,“O”型圈,胶囊,阀尹畴各类密封件等。G型系列氟橡胶制作的密封件具有使用VitonA,B,E等氟橡胶无法达到的耐高温蒸汽性,耐甲醇汽油或含高芳香烃汽油的性能;GLT型氟橡胶,氯化磷橡胶,全氟醚橡胶等更具有宽广的使用温度范围,低温柔软性,弹性密封性等。全氟醚橡胶还具有突出的耐介质腐蚀性,在军工尖端技术中得到广泛应用。
氟橡胶制成的密封剂—腻子,耐燃料油性能突出,可在200℃左右的油中使用,被用作飞机整体油箱的密封材料。用氟橡胶制得的闭孔海绵,具有耐酸,耐油,宽广使用温度范围和良好的绝缘性,可用作火箭燃料,溶剂
,液压油,润滑油及油膏的密封和火箭,导弹的减震材料,耐温达204℃,浸渍氟胶乳液的石棉纤维布,可制成石棉胶板,用于耐高温,耐燃烧和耐化学腐蚀性的场合。