氟硅橡膠性能及簡介
20世紀(jì)30年代,發(fā)達(dá)國家先后開發(fā)了有機(jī)硅和有機(jī)氟材料,有機(jī)硅材料具有優(yōu)越的耐高低溫性能(-60~310℃)、高溫下優(yōu)越的物理機(jī)械性能、耐老化性、耐臭氧性、自熄性和電絕緣性等特點(diǎn);而氟碳材料熱穩(wěn)定性好(-27~300℃),具有極其優(yōu)越的耐燃料油和耐溶劑性。但是隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,有機(jī)硅材料逐漸暴露出其耐燃油和耐溶劑性差的缺點(diǎn),而有機(jī)氟材料存在耐低溫性差等缺陷。1951年,Dow Corning公司巧妙地將具有良好耐油性、耐溶劑性,同時(shí)耐低溫性差的有機(jī)氟材料與具有耐熱、耐寒性能的有機(jī)硅材料優(yōu)勢互補(bǔ),開發(fā)了氟硅系列產(chǎn)品,開拓了有機(jī)硅材料的應(yīng)用范圍,并在1956年推出了第一個(gè)氟硅橡膠商品。隨后前蘇聯(lián)、德國、日本也先后開發(fā)一系列氟硅橡膠。
我國氟硅橡膠開發(fā)起步較晚,20世紀(jì)60年代初由中科院完成了氟硅單體的制備,合成了氟硅橡膠樣品,1966年中科院和上海有機(jī)所協(xié)作制得相當(dāng)于美國LS-420的氟硅橡膠生膠;70年代中試成功SF系列氟硅膠料。由于國產(chǎn)氟硅橡膠存在催化劑殘余、分子量分布過寬等缺陷,制品性能與國外產(chǎn)品有較大差距,主要表現(xiàn)在彈性、熱穩(wěn)定性、抗撕裂強(qiáng)度、邵氏硬度等性能指標(biāo)不佳,在一定程度上填補(bǔ)了國產(chǎn)氟硅橡膠在現(xiàn)代工業(yè)高尖端領(lǐng)域的應(yīng)用空白。
氟硅生膠又稱γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷。是由D3F在催化劑作用下經(jīng)過開環(huán)聚合反應(yīng)得到,為了便于硫化加工,一般分子鏈中還引入0.2%~0.4%乙烯基硅氧烷共聚改性。無色透明高黏滯塑性直鏈高分子聚合物,主鏈由硅和氧原子組成,與硅相連的側(cè)基為甲基、乙烯基和三氟丙基,分子量一般控制在60~100萬之間。
氟硅橡膠是以氟硅生膠為基礎(chǔ)物,然后加入填料、硫化劑等物質(zhì)進(jìn)行混煉而得到,其按硫化機(jī)理可分為自由基型(用過氧化物硫化)、縮合型和加成型;按硫化類型可分為熱硫化型、中溫硫化型、室溫硫化型和不硫化型;按產(chǎn)品形態(tài)可分為氟硅混煉橡膠和液體氟硅橡膠。
現(xiàn)在氟硅橡膠在飛機(jī)、汽車、石油化工、機(jī)械、人造器官等重要工業(yè)部門及交通運(yùn)輸、醫(yī)學(xué)、電子電器等領(lǐng)域,尤其是作為高檔汽車或飛機(jī)中與燃料油、潤滑油接觸的密封件、O型圈、襯墊、膜片、連接器、管類等制品而廣泛應(yīng)用,在民用市場方面汽車用的膜片是氟硅橡膠的******市場。
氟硅橡膠研發(fā)進(jìn)展,整個(gè)氟硅橡膠的制備工藝,大體上可以分為三部分,一是催化劑的合成,二是氟硅生膠的合成,三是氟硅生膠的混煉加工。經(jīng)過近幾年的探索,目前在實(shí)驗(yàn)室能成功合成高分子量生膠所需要的催化劑,能合成出分子量60-140萬的氟硅生膠,并在此基礎(chǔ)上完成了對氟硅橡膠混煉加工工藝的摸索,這樣整個(gè)氟硅橡膠的制備工藝流程已基本貫通,為下一步的項(xiàng)目放大積累了重要的原始數(shù)據(jù),產(chǎn)品經(jīng)外送樣評價(jià),完全達(dá)到客戶的使用要求。
得到了相應(yīng)的反應(yīng)規(guī)律,最終形成了項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告,同時(shí)建立了氟硅橡膠的分析檢測方法,本項(xiàng)目在實(shí)施過程中,已申請專利3項(xiàng)。