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氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体，它不但具有较好的力学性能，并且有很高的耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特征，综合性能特殊优异，以是它的应用规模普遍，尤其大宗用于特殊密封制品的生产，是现代航空、导弹、火箭，宇宙航行等科学手艺及其他工业（如汽车）方面不可缺氨赡质料。

1、氟橡胶的结构特点和应用领域

由于聚烯烃类氟橡胶（26 型氟橡胶，23 型氟橡）和亚硝基氟橡胶中，主链上都没有不饱和的C＝C 键结构。镌汰了由于氧化和热解作用在主链上爆发降解、断链的可能。偏氟乙烯中亚甲基基团对聚合物链的柔软性起着相当主要的作用，例如氟橡胶23-21 和氟橡胶23-11 是划分由偏氟乙烯和三氟氯乙烯按7 ∶3 和5 ∶5 的比例组成，显然，前者比后者柔软。

无论是偏氟乙烯和三氟氯乙烯，或者前者和六氟丙烯的共聚物以及它们和四氟乙烯的三聚物，都可以是以晶态为主或无定形态为主。这取决于当一个单体为共聚物的主要链段时，另一个单体介入的含量。电子衍射研究指出，在偏氟乙烯链段中六氟丙烯摩尔分数达7％，或者在三氟氯乙烯的链段中偏氟乙烯的摩尔分数达16％时，这两种共聚物仍具有和其相当的均聚物的晶体结构。可是，目今者的六氟丙烯摩尔分数增添到15％以上，或者后者的偏氟乙烯摩尔分数增添到25％以上时，晶格就被大幅度破损，导致它们具有橡胶性能为主的无定形结构。这是由于第二单体引入量的增添，破损了其原有分子链的规整性。氟橡胶可以与丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶等并用，以降低本钱，改善物理机械性能和工艺性能。

最早的氟橡胶为1948 年美国DuPont 公司试制出的聚-2-氟代-1，3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体，其性能并不比氯丁橡胶、丁橡胶突出，并且价钱腾贵，没有现实工业价值。20世纪50 年月后期，美国Thiokol 公司开发了一种低温性能好、耐强氧化剂（N2O4）的二元亚硝基氟橡胶。氟橡胶最先进入现实工业应用。中国从1958 年最先也开发了多种氟橡胶，主要为聚烯烃类氟橡胶，如23 型、26 型、246 型以及亚硝基类氟橡胶
；随后又生长了较新品种的四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶。这些氟橡胶品种都首先以航空、航天等国防军工配套需要出发，逐步推广应用到民用工业部分，已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等手艺及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域。

氟橡胶在一样平常生涯中的应用领域很是普遍，譬如在汽车配件、航空与航天领域、机械密封、泵、反应器、搅拌器、压缩机外壳、阀、种种仪表和其它装备上用作阀座、阀杆的填料，隔膜和垫片，以及在橡胶板行业、半导体制造行业和食物与制药等行业都很施展其作用。

随着无铅汽油和电喷装置等在汽车上使用，燃油胶管的结构和质料转变很大，内胶层已用氟橡胶来取代丁腈橡胶，为了降低燃油渗透和进一步刷新耐热性，内胶层多接纳复合结构，即由氟橡胶和氯醇橡胶或丙烯酸酯橡胶组成，由于氟橡胶价钱较量腾贵，因此氟橡胶层较量薄，厚度约为0.2～0.7 mm。这种结构燃油胶管已成为外洋的主流产品。我国也已开发出这种氟橡胶为内层的胶管，并在桑塔纳、奥迪、捷达、富康等型号的轿车上使用。在手艺含量较高的汽车发念头、变速箱、汽门油封方面，所选用的质料主要是氟橡胶、氢化丁腈橡胶等。

氟橡胶和硅橡胶复合油封已成为最常用的发念头曲轴油封。装卸车液压系统和大型装卸车液压辖档同续事情时间长，油温及机件温度上升很快，通俗橡胶不可知足其事情要求，而氟橡胶制品凭其优良的耐温性能，能知足种种苛刻的手艺要求。陪同着汽车工业对可靠性、清静性等要求的一直提升，氟橡胶在汽车行业中的需求量也泛起出迅速增添趋势。

除汽车工业应用以外，氟橡胶密封件被应用在钻井机械、炼油装备、自然气以及电厂脱硫装置上，可以同时遭受高温、高压、油类和强侵蚀介质等苛刻条件
；在化工生产中氟橡胶密封件被用在泵、装备容器之中，用于密封无机酸、有机物等化学物质。在石油和化学工业中氟橡胶密封产品用于机械密封、泵、反应器、搅拌器、压缩机外壳、阀、种种仪表和其它装备上，如通常用作阀座、阀杆的填料，隔膜和垫片。氟橡胶更是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等科学手艺不可缺氨赡高性能质料之一，近些年在航空和航天领域中，氟橡胶新产品一直地开发出来。

 2、氟橡胶的主要性能

氟橡胶具有奇异的性能，其硫化胶各项性能划分叙述如下。

（1）耐侵蚀性性能：氟橡胶具有best的耐侵蚀性能。一样平常说来它对有机液体（燃料油、溶剂、液压介质等）、浓酸（硝酸、硫酸、盐酸）、高浓度过氧化氢和其他强氧化剂作用的稳固性方面，均优于其他种种橡胶。

（2）耐溶胀性能：氟橡胶具有高度的化学稳固性，是现在所有弹性体中耐介质性能best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，耐大都的有机、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，且更有奇异之处，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13%～15%。

（3）耐热和耐高温性能：在耐老化方面氟橡胶可以和硅橡胶相媲美，优于其他橡胶。26 型氟橡胶可在250 ℃下恒久事情，在300 ℃下短期事情，23 型氟橡胶经200 ℃×1 000 h 老化后仍具有较高的强力，也能遭受250 ℃短期高温的作用。四丙氟橡胶的热剖析温度在400 ℃以上，能在230 ℃下恒久事情。氟橡胶在差别温度下性能转变大于硅橡胶和通用的丁基橡胶，其拉伸强度和硬度均随温度的升高而显着下降，其中拉伸强度的转变特点是：在150 ℃以下，随温度的升高而迅速降低，在150～260 ℃之间，则随温度的升高而下降较慢。

氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样，可以说是现在弹性体中best的。26-41 氟胶在250 ℃下可恒久使用，300 ℃下短期使用
；246 氟胶耐热比26-41 还好。在300 ℃×100 h 空气热老化后的26-41 的物性与300 ℃×100 h 热空气老化后246 型的性能相当，其扯断伸长率可坚持在100%左右，硬度90～95 度。246 型在350 ℃热空气老化16 h之后坚持优异弹性，在400 ℃热空气老化110 min之后坚持优异弹性，在400 ℃热空气老化110 min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，仍坚持优异的弹性。23-11 型氟胶可以在200 ℃下恒久使用，250 ℃下短期使用。

（4）耐低温性能：氟橡胶的低温性能欠好，这是由于其自己的化学结构所致，如23-11 型的Tg ＞0 ℃。现实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体现。胶料的配方以及产品的形状（如厚度）对脆性温度影响都较量大，如配方中填料量增添则脆性温度敏感地变坏，制品的厚度增添，脆性混同度也敏感地变坏。氟橡胶的耐低温性能一样平常它能坚持弹性的极限温度为-15～20 ℃。随着温度的降低，它的拉伸强度变大，在低温下显得强韧。当用作密封件时，往往会泛起低温密封渗漏问题。其脆性温度随试样厚度而转变。例如26 型氟橡胶在厚度为1.87 mm时，其脆性温度是-45 ℃，厚度为0.63 mm 时是-53 ℃，厚度为0.25 mm 时是-69 ℃。它的标准试样26 型氟橡胶的脆性温度是-25～-30 ℃，246 型氟橡胶的脆性温度为-30～－40 ℃，23 型氟橡胶的脆性温度为-45～－60 ℃。

（5）耐过热水与蒸汽的性能：氟橡胶对热水作用的稳固性不但取决于本体质料，并且决议于胶料的配合。对氟橡胶来说，这种性能主要取决于它的硫化系统。过氧化物硫化系统比胺类、双酚AF 类硫化系统为佳。26 型氟橡胶接纳胺类硫化系统的胶料性能较一样平常合成橡胶如乙丙橡胶、丁基橡胶还差。

（6）压缩变形性能：氟橡胶用于高温下的密封中压缩变形是它的要害性能。维通型氟橡胶以是获得极其普遍的应用是与它的压缩变形的刷新分不开的。它是作为密封制品必需控制的一个主要性能。26 型氟橡胶的压缩变形性能较其他氟橡胶都好，这是它之以是获得普遍应用的缘故原由之一。在200～300 ℃的温度规模内其压缩变形显得很大。但在20 世纪70 年月美国DuPont 公司对其举行了刷新，生长了一种低压缩变形胶料（Viton E-60C），它是从生胶品种（Viton A 刷新为Viton E－60）和硫化系统选择上（从胺类硫化刷新为双酚AF 硫化）举行刷新的，这就使氟橡胶在200 ℃高温下恒久密封时的压缩变形性较好，氟橡胶在149 ℃恒久存放的条件下，其密封坚持率在种种橡胶中处于best的职位。

（7）耐天气老化和耐臭氧性能：氟橡胶具有极好的耐天候老化性，耐臭氧性能。据报道，DuPont 开发的VitonA 在自然存放10 年之后性能仍然令人知足，在臭氧体积分数为0.01%的空气中经45 天作用没有显着龟裂。23 型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。

（8）机械性能：氟橡胶一样平常具有较高的拉伸强度和硬度，但弹性较差。26 型氟橡胶一样平常配合的强力在10～20 MPa 之间，扯断伸长率在150～350%之间，抗撕裂强度在3～4 kN ／m 之间。23 型氟橡胶强力在15.0～25 MPa 之间，伸长率在200%～600%，抗撕裂强度在2～7 MPa 之间。一样平常地，氟橡胶在高温下的压缩变形大，可是若是以相同条件较量，如从150 ℃下的一律时间的压缩变形来看，丁和氯丁橡胶均比26 型氟胶要大，26 型氟橡胶在200 ℃×24 h 下的压缩变形相当于丁橡胶在150 ℃×24 h 的压缩变形。

（9）电性能：氟橡胶的电绝缘性能不是太好，只适于低频低压下使用。温度对它的电性能影响很大，从24 ℃升到184 ℃时，其绝缘电阻下降35 000 倍。26 型氟橡胶的电绝缘性能不是太好，只适于低频，低电压场合应用。温度对其电性能影响很大，即随温度升高，绝缘电阻显着下降，因此，氟橡胶不可作为高温下使用的绝缘材。填料种类和用量对电性能影响较大，沉淀碳酸钙付与硫化胶较高的电性能，其他填料则稍差，填料的用量增添，电性能则随之下降。

（10）耐高真空性能：氟橡胶具有best的耐真空性能。这是由于氟橡胶在高温、高真空条件下具有较小的放气率和极小的气体挥发量。26 型、246 型氟橡胶能够应用于133×l0-9～133×10-10 Pa 的超高真空场合，是宇宙航行器中的主要橡胶质料。氟橡胶的气透性是橡胶中较低的，与丁基橡胶、丁腈橡胶相近。填料的加入能使硫化胶的气透性变小，其中硫酸钡的效果较中粒子热裂法炭黑（MT）显著。氟橡胶的气透性随温度升高而增大，气体在氟橡胶中的消融度较大，但扩散速率则很小，这有利于在真空条件下应用。氟橡胶对气体的消融度较量大，但扩散速率却较量小，以是总体体现出来的透气性也小。据报道，26 型氟橡胶在30 ℃下关于氧、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、自然橡胶要好。在氟橡胶中，填料的加入，充填了橡胶内部的逍遥，从而使硫化胶的气透性变小，这关于真空密封是很有利的。

（11）耐燃性能：橡胶的耐燃性取决于分子结构中卤素的含量。卤素含量愈多，耐燃性愈好。氟橡胶与火焰接触能够燃烧，但脱离火焰后就自动熄灭，以是氟橡胶属于自熄型橡胶。

（12）耐辐射性能：氟橡胶是属于耐中等剂量辐射的质料。高能射线的辐射作用能引起氟橡胶爆发裂解和结构化。氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中较量差的一种，26 型橡胶辐射作用后体现为交联效应，23 型氟橡胶则体现为裂解效应。246 型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107 仑的剂量下性能强烈转变，在1×107 仑条件下硬度增添1～3，强度下降20%以下，伸长率下降30%～50%。以是，一样平常以为246 型氟橡胶可以耐1×107 仑，极限为5×107 仑。