氟橡膠制品配合技術(shù)

　　氟橡膠制品(FKM)因具有耐油、耐高溫、耐溶劑、耐強(qiáng)酸、耐強(qiáng)氧化劑、阻燃、耐老化等一系列優(yōu)良的特性，所以在國(guó)防軍工、航空航天、電子通信、車(chē)輛船舶、石油化工等到尖端技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。特別是近幾年來(lái)，隨著上述相關(guān)待業(yè)的高速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，F(xiàn)KM作為一種不可替代的高性能彈性體材料，不僅在需求上有了大幅度增加，而且其用途也正不斷地?cái)U(kuò)大。

　　從技術(shù)的角度來(lái)講，盡管FKM從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究都取得了很大的進(jìn)展，但在一些特殊的使用場(chǎng)合，目前人們更為關(guān)注的還是FKM的低溫特性、壓縮永久變形性、耐堿性、耐含甲醇汽油性、耐強(qiáng)氧化劑性、低抽出性、低毒性等問(wèn)題。

　　因此，本文將針對(duì)上述問(wèn)題，就具有這些特性的FKM膠料的配合技術(shù)作一介紹。

　　一、 FKM的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

　　具有代表性的FKM的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)見(jiàn)表1。對(duì)FKM 來(lái)講，因其聚合物結(jié)構(gòu)和所用硫化體系不同，所以硫化膠的性能也各有差異。為了使FKM能夠滿(mǎn)足各種苛刻條件下的使用要求，所以除選擇適宜的品級(jí)外，在膠料的配合上加以改善也是十分必要的。

　　目前，構(gòu)成市場(chǎng)主導(dǎo)品種的是偏氟乙烯(VDF)與六氟丙烯(HFP)共聚的二元類(lèi)FKM，其組成為：VDF摩爾分?jǐn)?shù)80%，氟質(zhì)量分?jǐn)?shù)約60%，Tg為-20℃。近年來(lái)，共聚入四氟乙烯(TFE)、減少VDF含量(提高氟含量)的三元類(lèi)FKM的需求明顯有所增加。對(duì)三元類(lèi)FKM來(lái)講，氟含量愈高、耐藥品性、耐腐蝕性、耐油性、耐燃油滲透性就愈好，但低溫特性會(huì)變差。目前，市售的FKM各品級(jí)的低溫特性見(jiàn)表2。作為改善低溫特性的品種，除共聚了全氟乙烯醚的FKM外，還有含氟硅類(lèi)(FVMQ)和主鏈中含有六氟丙烯氧化物單元的FKM。

　　由于VDF單元遇堿性化合物容易引起脫氟酸反應(yīng)，所以三元類(lèi)FKM的耐堿性的有限的。在接觸有機(jī)胺化合物或強(qiáng)堿性水溶液的場(chǎng)合，最適用的是TFE/丙烯(Pr)共聚的四丙氟橡膠制品或TFE/全氟乙烯醚共聚的FKM。在含有VDF的品級(jí)中，耐堿性較好的是分子中不含HFP而含乙烯醚的FKM。其次，則是VDF含量低、氟含量高的三元類(lèi)FKM。不過(guò)，通過(guò)四丙氟橡膠制品與三元乙丙橡膠制品(EPDM)共混來(lái)改善耐堿性也是十分有效的。

　　在接觸強(qiáng)氧化劑(N2O4 、發(fā)煙硝酸等)的場(chǎng)合，則可選用羧基亞硝基FKM或全氟醚型的FKM。

　　二、FKM用配合劑的選擇

　　1、吸酸劑

　　對(duì)胺硫化及多元醇硫化來(lái)講，吸酸劑是必需的配合劑。當(dāng)吸酸與氟酸反應(yīng)并生成氟化物時(shí)，即使使用任何一種金屬氧化物，如：?MgO、?Ca(OH)2 、CaO、ZnO、PbO等都沒(méi)關(guān)系，但在要求耐熱性和低壓縮永久變形的膠料中，最好是用高活性的MgO。對(duì)于厚制品，可在膠料中使用一定數(shù)量的Ca(OH)2 、CaO的配合可消除膠料中產(chǎn)生的氣泡，同樣也具低壓縮永久變形這一特點(diǎn)。在要求耐酸性、耐水性的場(chǎng)合，則需要配合一定數(shù)量的PbO。但出于環(huán)保方面的考慮，近年來(lái)有禁用鉛化物的趨勢(shì)，這對(duì)要求耐酸性、耐水性的制品來(lái)講，采用過(guò)氧化物硫化體系中，作為吸酸劑，當(dāng)使用PbO時(shí)不僅制品表面無(wú)光澤，而且在溶脹、蒸汽條件下的壓縮永久變形也比較大。

　　對(duì)多元醇硫化體系來(lái)講，當(dāng)含有Ca(OH)2吸酸劑的膠料在空氣中放置時(shí)，就有可能吸收水分和Co2，降低吸酸劑的反應(yīng)性，而水分則會(huì)提高其反應(yīng)性，這樣就會(huì)進(jìn)一步地影響到硫化速度。另外，有時(shí)也會(huì)因聚集而出現(xiàn)分散不良的現(xiàn)象，因此最好使用充分干燥或表面處理過(guò)的材料，這樣就可防止輥筒的污染(吸酸劑附著在輥筒表面)。