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氟橡膠的結構(gòu)特點和應用領域都有(yǒu)哪些?

發布時間:2023-12-28 瀏覽人數:390

由於聚烯烴類氟(fú)橡膠(26 型(xíng)氟橡膠,23 型氟橡)和(hé)亞硝基(jī)氟橡膠中,主鏈(liàn)上都沒有不飽(bǎo)和的(de)C=C 鍵結構。減(jiǎn)少了由於氧化和(hé)熱解作用在主鏈上產生降解、斷鏈(liàn)的可能。偏氟乙烯中亞甲基基團對聚(jù)合物鏈的柔軟性起著相當重要的作用,例如氟橡膠(jiāo)23-21 和氟橡膠23-11 是分別由偏氟乙烯和三氟氯乙烯按7 ∶3 和5 ∶5 的比例(lì)組成(chéng),顯然(rán),前者(zhě)比後者柔(róu)軟。

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無論是偏氟乙(yǐ)烯和三氟氯乙烯,或者前者和(hé)六氟丙烯的共聚物以(yǐ)及它們和四氟(fú)乙烯的(de)三聚物,都可以是以(yǐ)晶態為主或無定形(xíng)態為主。這取決於當一個單體為共聚(jù)物的主要鏈段時,另一個單體介入的含量。電子衍射研究指(zhǐ)出,在偏氟乙烯鏈段中(zhōng)六氟(fú)丙烯摩爾分數達7%,或者在三氟氯乙烯的鏈段中偏(piān)氟乙烯的摩爾分(fèn)數達16%時,這兩種(zhǒng)共聚物仍具(jù)有和其相當的均聚物的晶體結構。但是,當前者的六(liù)氟丙烯(xī)摩爾分數增加到15%以(yǐ)上,或者後者的偏氟乙烯(xī)摩爾分數增加到25%以上時,晶格就(jiù)被大幅度破壞,導致(zhì)它們具有橡膠性能為主的無定形結構。這是由於第二單體引入量的增加,破壞了其原有分子鏈的規整性。氟橡膠可以與丁腈橡膠(jiāo)、丙烯酸酯橡(xiàng)膠、乙丙橡膠、矽橡膠、氟矽橡膠(jiāo)等(děng)並用,以降低成本,改善物理機械性能和(hé)工藝性能。


最早的氟橡膠為(wéi)1948 年美國DuPont 公司試製出的聚-2-氟代-1,3-丁二烯(xī)及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體,其性能並不比氯(lǜ)丁橡膠、丁橡膠突出(chū),而且價格昂貴,沒有實際工(gōng)業價值。20世紀50 年代後期,美國Thiokol 公司開發了一種(zhǒng)低溫性能好、耐強氧化劑(N2O4)的二元亞硝(xiāo)基氟橡膠。氟橡膠開始進入實際工業應用。中國從1958 年開始也開發了多種氟橡膠,主要為(wéi)聚(jù)烯烴(tīng)類氟橡膠,如23 型、26 型、246 型以及(jí)亞(yà)硝基類(lèi)氟橡膠;隨後又發展了較新品(pǐn)種的四丙氟橡膠、全氟醚橡膠、氟化(huà)磷橡膠。這些(xiē)氟橡膠品種都首先以航空、航天等國(guó)防軍(jun1)工配套(tào)需要(yào)出發,逐步推廣應用到民用工業部門,已應用(yòng)於現代(dài)航空、導彈、火箭、宇宙航(háng)行、艦(jiàn)艇、原子能(néng)等尖端(duān)技術(shù)及汽車、造船(chuán)、化學、石油、電訊、儀器、機械等工(gōng)業領域。


氟橡膠在日常生活中的應用(yòng)領域非常廣泛,譬如在汽車配件、航空與(yǔ)航天領域、機械密封、泵、反應器(qì)、攪拌器(qì)、壓縮機外殼、閥、各(gè)類儀表和其(qí)它設備上用作閥座、閥杆的(de)填料,隔膜和墊片,以及在橡膠板行業、半(bàn)導體製造行業(yè)和食品與製藥等行業都很(hěn)發揮其作用。


隨著無鉛汽油和電噴(pēn)裝(zhuāng)置等在汽(qì)車上使用,燃油膠管的結構和材料變化很大,內(nèi)膠層已用氟橡膠來代替丁腈橡膠,為了降低燃油滲透和進一步改(gǎi)進耐熱性,內膠層多(duō)采用複合結構,即由氟橡膠和(hé)氯(lǜ)醇橡膠或丙烯酸酯橡膠組(zǔ)成,由於氟橡膠價格比較昂貴,因此氟橡膠(jiāo)層比較薄,厚度約為0.2~0.7 mm。這(zhè)種結構燃油膠管已(yǐ)成為國外的主流產品(pǐn)。我國也(yě)已開發出這種氟橡膠為內層的膠管,並在桑塔納、奧迪、捷達、富康等型號的轎車上使用。在技術含量較高(gāo)的汽車發動機、變速箱、汽門油封(fēng)方麵,所選用(yòng)的材料主(zhǔ)要是氟橡膠、氫化(huà)丁(dīng)腈(jīng)橡膠等。


氟橡(xiàng)膠和矽橡膠複合油封已成為最(zuì)常用的發動機曲軸油封。裝卸(xiè)車液壓係統和大型裝卸車(chē)液壓係統連續工作時間長,油溫及機件溫度上升很快,普通(tōng)橡膠(jiāo)不能(néng)滿足其工作要求,而氟橡(xiàng)膠製品憑其優良的耐溫性(xìng)能,能滿(mǎn)足各種苛刻的技術要求。伴隨(suí)著汽車工業對可靠性、安全性等要求的不(bú)斷提升,氟(fú)橡膠在汽車行(háng)業中的需求量也(yě)呈現出迅速增長趨勢。


除汽車工業應用以外,氟橡(xiàng)膠密(mì)封件(jiàn)被應(yīng)用在鑽井機械、煉油設備、天然氣以(yǐ)及電廠脫硫裝置上,可以同時承受高溫、高壓、油類和(hé)強腐蝕介質等苛刻條件;在化工生產(chǎn)中氟(fú)橡膠密封件被用在泵、設(shè)備容器之中,用於密封無機酸、有機物等化學物質。在石油(yóu)和化學工業中氟橡膠密封(fēng)產品用於機械密封、泵、反應(yīng)器、攪拌器、壓(yā)縮機外殼、閥、各類儀表和(hé)其它設備上,如通常用作閥座、閥杆的填料,隔膜和墊片。氟橡膠更(gèng)是(shì)現代航空、導彈、火箭、宇宙航行(háng)、艦(jiàn)艇、原子能等尖端科學技術不可缺少的高性(xìng)能材料之一,近些年(nián)在航空和航天領域中,氟橡膠新產品不斷地開(kāi)發出來。


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