氟橡胶加工技术与应用探析

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摘 要：氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种高分子弹性体，所以它具有特别优异的性能。氟橡胶是一种新型特种合成橡胶，具有比普通橡胶更优异的耐高温、耐油、耐化学腐蚀性能，在航空、航天、汽车、石油、化工、交通等行业有着非常广泛的应用前景。近年，随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升，氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。所以，我们应通过不断优化生产工艺，加强应用加工技术研究，提高橡胶产品质量稳定。
关键词：氟橡胶;加工;技术;应用
一、氟橡胶加工工艺技术
（一）塑炼。塑炼的目的是通过降低分子量，降低橡膠的粘流温度，使橡胶生胶具有足够的可塑性。以便后续的混炼、压延、压出、成型等工艺操作能顺利进行。氟橡胶门尼粘度高、刚性大， 磨擦生热大，一般混炼加工比较困难。开炼机混炼氟橡胶时，要小辊距， 少容量，温度控制在52～70℃。氟橡胶较难采用密炼机混炼，但啮合型密炼机冷却系统较强，可以混炼氟橡胶。混炼的胶料要应停放24小时后才能使用，使用前必须经过回炼，使配合剂分散均匀，提高胶料的流动性和自粘性。
（二）混炼。氟橡胶混炼主要化学成分是偏氟乙烯，六氟丙烯，四氟乙烯等的共聚物，二元共聚物氟含量 63.0%，三元共聚物氟含量 64.0%，胶料无异味，主要用于密封产品。在混炼过程中，橡胶大分子链受到炼胶机械剪切力、撕裂力、摩擦力等要清除，使橡胶大分子链处于相对稳定的状态、防止硫化后变形大、收缩大。在生胶包辊后加入适量的氢氧化钙，然后将炭黑和氧化镁以及耐磨填充材料混合后均匀并且缓慢的加入生胶当中，最后一步加入硫化剂和促进剂后将胶料薄通8次后开始出片切条。加料顺序包括生胶→吸酸剂→加工助剂→填充剂→硫化促进剂。配合剂加完，均匀、薄通打三角包、打卷、然后出片。混炼时间不易过长，待配合分散均匀，胶料全部包辊及表面光滑即可结束混炼。
（三）硫化。硫化是橡胶制品制造工艺的最后一个流程，也是最重要一个流程，它赋予橡胶各种宝贵的的物理机械性能。即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。从物性上即是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。促进剂加入胶料中，能促使硫化剂活化，从而加速硫化剂与橡胶分子间的交联反应，达到缩短硫化时间、降低硫化温度、增加产量、降低生产成本的实用效果。随着硫化剂用量增加，硫化胶的硬度、强度增大，伸长率和压缩永久变形降低，高温老化后的强度保持率略有提高，伸长保持率则显著下降。从氟橡胶的生产工艺来看，它的配方一般包括生胶、硫化剂（交联剂）、催化剂、补强剂和助剂等几个方面。在满足所需交联度的条件下，硫化剂建议应尽量少用。
二、氟橡胶在实践中的应用
（一）用于火箭密封件、各种设备油管、油封。由我国自主研发的耐低温氟醚橡胶已成功用于制造长征系列运载火箭伺服机构密封件，以及装配在战斗机、新型坦克上的油管、电气线路护套等配件。在民用方面用于汽车部件，日渐增多，在工业领域逐步推广使用氟橡胶。国产氟橡胶主要用作各类密封杂件，而技术、品质、生产效率要求较高的曲轴油封、燃油管等产品。氟橡胶密封件。具有良好的物理机械性能及化学稳定性，能在200℃之下长期使用，用于制备耐热、耐油、耐酸的橡胶制品。如密封件、胶管、胶垫、胶布、胶带、薄膜、油箱和浸渍制品等，也可用作导线的外护套及设备防腐衬里。广泛应用在航空、石油、汽车、化工等领域。例如，密封圈，带金属骨架的油封皮碗、阀门密封垫等。这些密封材料可在200-250℃温度下长期工作和300℃工作。用于深井采油时，可承受142℃和410个大气压的苛刻工作条件。用于过热蒸汽密封件时，可在160-180℃的蒸汽介质中长期工作。
（二）用于各类设备设备、天然气脱硫装置密封材料。随着汽车工业飞速发展，汽车发动机室的温度增高，改性燃料和强腐蚀性发动机燃油的使用日益普遍，氟橡胶比以往更为广泛地用于汽车的密封材料。由于氟橡胶具有不燃性，属自熄性橡胶。其气密性接近丁基橡胶，在高压、高温和高真空下的性能比其他橡胶都好，表征为较小的放气率和极小的气体挥发量。氟橡胶具有优异的耐大气、光、氧化老化的性能，良好的耐霉菌、耐真菌性能，在低压低频下使用时具有良好的电性能，有更好的固有的阻燃性能，主要应用于汽车和机动车行业，由于它的耐高温、耐油和耐介质性能优异，主要是做油封和O型圈。由于氟橡胶可以制作石油化工厂耐高温、耐酸碱类储罐间的连接伸缩管（两端可有金属法兰连接），可承受高压力、高温度和介质腐蚀，并对两罐的变形伸缩起缓冲减震连接作用，并可在同时承受高温、高压、油类和强腐蚀介质等苛刻条件中使用。用作油田的密封材料、油田用的电缆、输油管道以及钻井设备。化工行业用作设备、管道柔性连接、泵等的衬里或作耐腐蚀的密封材料，输送有机溶剂或其他腐蚀性介质的管道等。例如，用作飞机的液压系统和润滑系统的动静密封材料，用作油田的密封材料、油田用的电缆、输油管道以及钻井设备，化工行业用作设备、管道柔性连接、泵等的衬里或作耐腐蚀的密封材料。如用作飞机燃料油、液压油、合成双酯类油、高温热空气、热无机及其它特种介质（如氯化烃及其它氯化物）的输送、导引等。用氟橡胶制成的电线电缆屈挠性好，且有良好的绝缘性。
三、结束语
总之，由于氟橡胶由于性能卓越，在许多重要行业有着十分广阔的应用前景，是国防军工和国民经济所急需的新材料。因此，需要更多的科研工作者加大高性能氟橡胶零配件的生产，满足国内工业快速发展的需求，促进中国氟橡胶零配件的结构调整，创造更佳的经济效益和社会效益。
参考文献
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