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氟橡膠應用

2022-12-21 09:28:06 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:未知

氟橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。自從1943年以來(lái),先后開(kāi)發(fā)出聚烯烴類(lèi)氟橡膠、亞硝基氟橡膠、四丙氟橡膠、磷腈氟橡膠以及全氟醚橡膠等品種。

重點(diǎn)應用

由于氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學(xué)藥品的特點(diǎn),已應用于現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術(shù)及汽車(chē)、造船、化學(xué)、石油、電訊、儀器、機械等工業(yè)領(lǐng)域。

典型應用

氟橡膠密封件,用于發(fā)動(dòng)機的密封時(shí),可在200℃~250℃下長(cháng)期工作,在300℃下短期工作,其工作壽命可與發(fā)動(dòng)機返修壽命相同,達1000~5000飛行小時(shí)(時(shí)間5~10年);用于化學(xué)工業(yè)時(shí),可密封無(wú)機酸(如140℃下的67%的硫酸、70℃的濃鹽酸,30%的硝酸),有機溶劑(如氯代烴、苯、高芳烴汽油)及其它有機物(如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等);用于深井采油時(shí),可承受149℃和420個(gè)大氣壓的苛刻工作條件;用于過(guò)熱蒸汽密封件時(shí),可在160~170℃的蒸汽介質(zhì)中長(cháng)期工作。在單晶硅的生產(chǎn)中,常用氟橡膠密封件以密封高溫(300℃)下的特殊介質(zhì)—三氯氫硅、四氯化硅、砷化鎵、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的鹽酸等。

在高真空應用方面,當飛行高度在200~300Km時(shí),氣壓為133×10-6Pa(10-6mmHg),氯丁橡膠,丁橡膠、丁基橡膠均可應用;當飛行高度超過(guò)643Km時(shí),氣壓將下降為133×10-7Pa(10-7mmHg)以下,在這種高真空中只有氟橡膠能夠應用。一般在高真空或超高真空裝置系統使用前,需經(jīng)過(guò)高溫烘烤處理,26型、246型氟橡膠能承受200℃~250℃高溫老化,因此成為高真空設備及宇宙飛行器中最主要的橡膠材料。

用氟橡膠制造的膠管適用于耐高溫、耐油及耐特種介質(zhì)場(chǎng)合,如用作飛機燃料油、液壓油、合成雙酯類(lèi)油、高溫熱空氣、熱無(wú)機及其它特種介質(zhì)(如氯化烴及其它氯化物)的輸送、導引等。用氟橡膠制成的電線(xiàn)電纜屈撓性好,且有良好的絕緣性。氟橡膠制作的玻璃纖維膠布,能耐300℃的高溫和耐化學(xué)腐蝕。芳綸布涂氟膠后,可以制作石油化工廠(chǎng)耐高溫、耐酸堿類(lèi)儲罐間的連接伸縮管(兩端可有金屬法蘭連接),可承受高壓力、高溫度和介質(zhì)腐蝕,并對兩罐的變形伸縮起緩沖減震連接作用。尼龍布涂氟膠后制成的膠布密封袋,作為煉油廠(chǎng)的內浮頂貯罐用軟密封件,起到密封、減少油液面的揮發(fā)損失等作用。

23型、四丙型氟橡膠主要用作耐酸、耐特殊化學(xué)品的腐蝕性密封場(chǎng)合。羥基亞硝基氟橡膠主要用作防護制品和密封制品,以溶液形式作為不燃性涂料,應用于防火電子元件及純氧中工作的部件。其溶液和液體橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品,如宇宙服、手套、管帶、球等。也可用作玻璃、金屬”瀨性體、織物的膠粘劑,制造海綿及接觸火箭推進(jìn)劑(N2O4)的墊圈、“O”型圈、膠囊、閥尹疇各類(lèi)密封件等。

G型系列氟橡膠制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟橡膠無(wú)法達到的耐高溫蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烴汽油的性能;GLT型氟橡膠、氯化磷橡膠、全氟醚橡膠等更具有寬廣的使用溫度范圍,低溫柔軟性、彈性密封性等。全氟醚橡膠還具有突出的耐介質(zhì)腐蝕性,在軍工尖端技術(shù)中得到廣泛應用。

用氟橡膠制成的密封劑—膩子,耐燃料油性能突出,可在200℃左右的油中使用,被用作飛機整體油箱的密封材料。用氟橡膠制得的閉孔海綿,具有耐酸、耐油、寬廣使用溫度范圍和良好的絕緣性,可用作火箭燃料、溶劑、液壓油、潤滑油及油膏的密封和火箭、導彈的減震材料,耐溫達204℃,浸漬氟膠乳液的石棉纖維布,可制成石棉膠板,用于耐高溫、耐燃燒和耐化學(xué)腐蝕性的場(chǎng)合。

汽車(chē)工業(yè)

隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機室的溫度增高,改性燃料和強腐蝕性發(fā)動(dòng)機燃油的使用日益普遍,氟橡膠比以往更為廣泛地用于汽車(chē)的密封材料。

為了提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的功率,節約燃料,保證汽車(chē)行駛的安全性,新的燃料噴射系統出現。在此系統中,汽車(chē)從油箱流入發(fā)動(dòng)機,然后又返回油箱循環(huán)流動(dòng),汽油與氧混合會(huì )產(chǎn)生氫過(guò)氧化物。含有引氫過(guò)氧化物的汽油稱(chēng)為“酸性汽油”,它能使多種烴類(lèi)橡膠軟化或硬化。而氟橡膠不會(huì )因接觸酸性汽油而產(chǎn)生劣化變質(zhì)。

世界各國每年都制訂新的環(huán)境保護法規。汽車(chē)的總烴排出量受到日益嚴格的限制,汽車(chē)工業(yè)越來(lái)越難滿(mǎn)足這方面的要求。在美國,汽車(chē)必須經(jīng)SHED(密封箱蒸發(fā)量測定)試驗合格。氟橡膠對烴類(lèi)的滲透有極優(yōu)良的阻隔性,在燃油膠管結構中覆以氟橡膠層,即可減少烴的滲透量。

汽車(chē)燃料系統的制品,必須在-40℃~150℃的溫度范圍功能正常。但是氟橡膠隨含氟量的增加耐低溫性能劣化(玻璃化溫度上升),為了制造在-40℃下性能正常的制品,需要對耐寒性差的氟橡膠產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。如今,全氟醚橡膠已經(jīng)開(kāi)發(fā)上市,有效地改善了氟橡膠的低溫性能,但因價(jià)格問(wèn)題還難以大量推廣。

汽車(chē)行業(yè)都密切關(guān)注燃料的甲醇化,都急切地開(kāi)展可能適應任何燃料的FFV(FlexibleFuelVehicle)的研究,橡膠零件的FFV化尤為迫切。甲醇與汽油混合時(shí),氟橡膠的體積溶脹約為10%左右。但單就甲醇而言,由于氟含量不同,氟橡膠的體積溶脹差別就很大。氟含量高時(shí)幾乎不發(fā)生溶脹,但隨著(zhù)氟含量的降低,在低溫區域下的溶脹就變大,尤其在氟含量為66%的情況下體積溶脹將顯著(zhù)增大。這可認為是由于低溫下氫鍵產(chǎn)生的甲醇結合體與氟含量為66%的聚合物的SP值接近所致。

從某種意義上講,氟橡膠也是隨時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展而成長(cháng)的產(chǎn)物。盡管這些材料價(jià)格較高,但以其優(yōu)良的耐磨性、耐油性及其可靠性等,具有較高的實(shí)用價(jià)值,因此,其用量在逐漸上升也不足為奇。氟化物的開(kāi)發(fā)還有很大的潛力和可能性,期待今后能開(kāi)發(fā)出使用價(jià)值更高的氟聚合物。

全氟橡膠

由三個(gè)或更多氟橡膠單體聚合而成,單體上所有的氫原子的位置被氟原子取代。其具有杰出的抗高溫硬化的性能,又兼具橡膠的彈性和聚四氟乙烯的耐腐蝕性。在-20F-615F范圍里,全氟醚o形圈(密封件),拉長(cháng)度和密封性都很好。無(wú)論是遇到溫度、壓力、化學(xué)腐蝕或者上述所有的相關(guān)情況,的產(chǎn)品都能提供相應的解決難題的方案。全氟醚o形圈(密封件)能耐絕大多數化學(xué)品的腐蝕,包括有機酸、無(wú)機酸、堿、酮類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)和燃料。因此,全氟o形圈(密封件)能長(cháng)期服役于大多數化學(xué)和石化流程中。在其它橡膠會(huì )膨脹或失效的介質(zhì)中。o形圈(密封件)不會(huì )膨脹或變得易碎,依然保持原有的品質(zhì)。o形圈安裝方便,比金屬密封件更能適應不正確的安裝,不會(huì )造成磨損。它與聚四氟乙烯密封件也不一樣,不會(huì )出現“冷流性”或者磨損軸。

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