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氟橡膠具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,是目前所有彈性體中耐介質(zhì)性能最好的一種。26型氟橡膠耐石油基油類,雙酯類油,硅醚類油,硅酸類油,耐無機酸,耐多數(shù)的有機,無機溶劑,藥品等,僅不耐低分子的酮,醚,酯,不
耐胺,氨,氫氟酸,氯磺酸,磷酸類液壓油。23型氟膠的介質(zhì)性能與26型相似,且更有獨特之處,它耐強氧化性的無機酸如發(fā)煙硝酸,濃硫酸性能比26型好,在室溫下98%的HNO3中浸漬27天它的體積膨脹僅為耐高溫性優(yōu)異
氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣,可以說是目前彈性體中最好的。26-41氟膠在250℃下可長期使用,300℃下短期使用;246氟膠耐熱比26-41還好。在300℃×100小時空氣熱老化后的26-41的物性與300℃×100小時熱空氣
老化后246型的性能相當(dāng),其扯斷伸長率可保持在100%左右,硬度90~95度。246型在350℃熱空氣老化16小時之后保持良好彈性,在400℃熱空氣老化110分鐘之后保持良好彈性,在400℃熱空氣老化110分鐘之后,含有噴霧炭黑,熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長率上升約1/2~1/3,強度下降1/2左右,仍保持良好的彈性。23-11型氟膠可以在200℃下長期使用,250℃下短期使用。耐老化性能好氟橡膠具有極好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。據(jù)報導(dǎo),DuPont開發(fā)的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人滿意,在臭氧濃度為0.01%的空氣中經(jīng)45天作用沒有明顯龜裂。23型氟橡膠的耐天候老化,耐臭氧性能也極好。
真空性能極佳
26型氟橡膠具有極好的真空性能。246氟橡膠基本配方的硫化膠真空放氣率僅為37×10-6乇升/秒.厘米2。246型氟橡膠已成功應(yīng)用在10-9乇的真空條件下。機械性能優(yōu)良 氟橡膠具有優(yōu)良的物理機械性能。26型氟橡膠一般配合的強力在10~20MPa之間,扯斷伸長率在150~350%之間,抗撕裂強度在3~4KN/m之間。23型氟橡膠強力在15.0~25MPa之間,伸長率在200%~600%,抗撕裂強度在2~7MPa之間。一般地,氟橡膠在高溫下的壓縮永久變形大,但是如果以相同條件比較,如從150℃下的同等時間的壓縮永久變形來看,丁和氯丁膠均比26型氟膠要大,26型氟橡膠在200℃×24小時下的壓縮變形相當(dāng)于丁橡膠在150℃×24小時的壓縮變形。
性能較好23型氟橡膠的電性能較好,吸濕性比其他彈性體低,可作為較好的電絕緣材料。26型橡膠可在低頻低壓下使用。透氣性小氟橡膠對氣體的溶解度比較大,但擴散速度卻比較小,所以總體表現(xiàn)出來的透氣性也小
。據(jù)報導(dǎo),26型氟橡膠在30℃下對于氧,氮,氦,二氧化碳氣體的透氣性和丁基橡膠,丁橡膠相當(dāng),比氯丁膠,天然橡膠要好。
低溫性能不好
氟橡膠的低溫性能不好,這是由于其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)所致,如23-11型的Tg>0℃。實際使用的氟橡膠低溫性能通常用脆性溫度及壓縮耐寒系數(shù)來表示。膠料的配方以及產(chǎn)品的形狀(如厚度)對脆性溫度影響都比較大,如
配方中填料量增加則脆性溫度敏感地變壞,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地變壞。
氟橡膠的耐輻射性能是彈性體中比較差的一種,26型橡膠輻射作用后表現(xiàn)為交聯(lián)效應(yīng),23型氟橡膠則表現(xiàn)為裂解效應(yīng)。246型氟橡膠在空氣中常溫輻射在5×107侖的劑量下性能劇烈變化,在1×107侖條件下硬度增加1~3度,強度下降20%以下,伸長率下降30%~50%,所以一般認(rèn)為246型氟橡膠可以耐1×107侖,極限為5×107侖。重點應(yīng)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,已應(yīng)用于現(xiàn)代航空,導(dǎo)彈,火箭,宇宙航行,艦艇,原子能等尖端技術(shù)及汽車,造船,化學(xué),石油,電訊,儀器,機械等工業(yè)領(lǐng)域。
典型應(yīng)用,氟橡膠密封件,用于發(fā)動機的密封時,可在200℃~250℃下長期工作,在300℃并下短期工作,其工作壽命可與發(fā)動機返修壽命相同,達1000~5000飛行小時(時間5~10年);用于化學(xué)工業(yè)時,可密封無機酸(如140℃下的67%的硫酸,70℃的濃鹽酸,并℃下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,可承受149℃和420個大氣壓的苛刻工作條件;用于過熱蒸汽密封件時,可在160~170℃的蒸汽介質(zhì)中長期工作。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℃鹽酸的等。
在高真空應(yīng)用方面,當(dāng)飛行高度在200~300Km時,氣壓為133×10-6 Pa(10-6mmHg),氯丁橡膠,丁橡膠,丁基橡膠均可應(yīng)用;當(dāng)飛行高度超過643Km時,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(yīng)用。一般在高真空或超高真空裝置系統(tǒng)使用前,需經(jīng)過高溫烘烤處理,26型,246型氟橡膠能承受200℃~250℃高溫老化,因此成為高真空設(shè)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)場合,如用作飛機燃料油,液壓油,合成雙酯類油,高溫?zé)峥諝?熱無機及其它特種介質(zhì)(如氯化烴及其它氯化物)的輸送,導(dǎo)引等。用氟橡膠制成的電線電纜屈撓性好,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耐高溫,耐酸堿類儲罐間的連接伸縮管(兩端可有金屬法蘭鏈接),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,作為煉油廠的內(nèi)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(yīng)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劑(N2O4)的墊圈,“O”型圈,膠囊,閥尹疇各類密封件等。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(yīng)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(dǎo)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)腐蝕性的場合。