氟橡膠與氟橡膠密封件

氟橡膠與氟橡膠密封件

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橡膠。

由于氟橡膠具有優異的耐熱性、耐油性、抗氧化性、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學藥品和耐大氣老化性的特點，是現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀器、機械等尖端科學技術領域中無法替代的關鍵材料。

氟橡膠具有優良的物理機械性能。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，丁和氯丁橡膠均比26型氟膠要大，26型氟橡膠在200℃×24小時下的壓縮變形相當于丁橡膠在150℃×24小時的壓縮變形。

?氟橡膠密封件，用于發動機的密封時，可在200℃~ 250℃下長期工作，在300℃下短期工作，其工作壽命可與發動機返修壽命相同，達1000 ~ 5000飛行小時（時間5 ~10年）；用于化學工業時，可密封無機酸（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，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℃的蒸汽介質中長期工作。在單晶硅的生產中，常用氟橡膠密封件以密封高溫（300℃）下的特殊介質—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，氣壓為133×10~6 Pa（10-6mmHg），氯丁橡膠，丁橡膠、丁基橡膠均可應用；當飛行高度超過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用。一般在高真空或超高真空裝置系統使用前，需經過高溫烘烤處理，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、耐油及耐特種介質場合，如用作飛機燃料油、液壓油、合成雙酯類油、高溫熱空氣、熱無機及其它特種介質（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（兩端可有金屬法蘭連接），可承受高壓力、高溫度和介質腐蝕，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，作為煉油廠的內浮頂貯罐用軟密封件，起到密封、減少油液面的揮發損失等作用。

23型、四丙型氟橡膠密封件主要用作耐酸、耐特殊化學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腐蝕性，在軍工尖端技術中得到廣泛應用。

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、耐燃燒和耐化學腐蝕性的場合。

氟橡膠對氣體的溶解度比較大，但擴散速度卻比較小，所以總體表現出來的透氣性也小。據報導，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，比氯丁膠、天然橡膠要好。

氟橡膠的低溫性能不好，這是由于其本身的化學結構所致，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來表示。膠料的配方以及產品的形狀（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。

中國從1958年開始開發氟橡膠，主要為聚烯烴類氟橡膠，如23型、26型、246型以及亞硝基類氟橡膠；隨后又發展了較新品種的四丙氟橡膠、全氟醚橡膠、氟化磷橡膠。這些氟橡膠品種都首先以航空、航天等國防軍工配套需要出發，逐步推廣應用到民用工業部門。