26类氟橡胶技术

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1、有机氟工业2011年第3期Organo－FluorineIndustry·59·殗檱檱檱檱檱殗檱檱殗讲座檱檱檱檱檱殗26类氟橡胶技术刘伯南1氟橡胶的定义由美国空军试验室和3M公司联合研制了含氟聚丙烯酸脂1F4和2F4，但物理机械性能较差，此后美国日常生活中常见使用的有天然橡胶和合成橡陆军军需研究和发展部M．W．Kellogg(后并入3M胶。天然胶产自橡胶树的皮层乳管，经割胶、收集、公司)以及Wright空军发展中心材料实验室等共同干燥处理加工硫化后成为制品;合成胶多为石油裂开发了Kel－F弹性体(VDF和CTFE共聚物，中国解得到的烯烃，经化学合成而制得。如异戊二烯橡开发的此胶种代号为1号

2、胶，也称F23氟橡胶)，其胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、物理机械性能、耐热性(220℃)、耐燃料油、润滑油氯丁橡胶等等，经以一定的硫化配方进行混炼、定型及硝酸等的侵蚀性很好，只是耐极性溶剂和双脂类硫化而制得橡胶制品。氟橡胶(fluororubber)是指主合成油较差。链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子1956年，美国杜邦(DuPont)公司率先以偏氟乙弹性体。氟原子的引入，赋予氟橡胶优异的耐热性、烯、六氟丙烯为原料商业化生产“维通”(Viton)牌号抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，使其的A氟橡胶(VitonA)。次年美国3M公司也以同在航空航天、科学技

3、术、汽车、化工、轻工、冶金、机样原料生产出牌号为Kel－F2140氟橡胶。这二家械、石油开采、造船、环境保护等部门有着无可替代公司其后至现在相继生产了上百种品级的二元或三的应用。目前产量最高、应用领域最广的是偏氟乙元(第三单体四氟乙烯)共聚物弹性体，而3M公司烯、六氟丙烯的二元共聚弹性体或再加入四氟乙烯原生产的Kel－F弹性体除用于某些要求耐硝酸的的三元共聚弹性体，统称26类氟橡胶。本讲座主要场合外，其他应用几乎已被上述弹性体取代。就26类氟橡胶的相关技术进行阐述。3早期的氟橡胶生产国和中国氟橡胶2氟橡胶的诞生发展现状第二次世界大战后，各国为制造高速飞行的喷氟橡胶在国防军工上的象征意义促使

4、了各国的气式飞机，相应开发了气体涡轮发动机制造技术，这争相研制和生产，前苏联在20世纪50年代末、中国就要求与发动机相配套的橡胶配件要在更高温度下在60年代中后期、日本在60年代末、意大利在70耐润滑油和燃料油的侵蚀，而原先使用的氯丁橡胶、年代初均相继研制和生产了上述二元或三元氟橡胶丁腈橡胶和硅橡胶因经受不了200～300℃的高温，(意大利开始时出于专利权约束以五氟丙烯和偏氟急需研制耐此高温同时耐润滑油、燃料油的弹性体。乙烯制备二元弹性体)。见表1。当时美国根据20世纪40年代成功开发含氟聚合物Teflon(聚四氟乙烯)和Kel－F(聚三氟氯乙其后上述26类氟橡胶发展经历了基础型氟橡烯)的

5、经验，发现聚合物碳原子上的氢原子被氟原胶、易加工氟橡胶、低压缩永久变形氟橡胶、耐高温子取代后，聚合物获得了突出的化学惰性、抗氧化性水蒸气有机过氧化物硫化氟橡胶、耐低温耐流体氟和热稳定性，决定据此进行含氟弹性体的探索。先橡胶等5个阶段，其品级数量达上百种。———————————————作者简介:刘伯南(1942－)，男，1966年南京大学化学系毕业，教授级高级工程师，享受国务院专家特殊津贴。长期从事氟橡胶、氟聚合物品种研制和产业化技术开发工作，在品种开发、质量改进、工艺创新诸多领域颇有建树。有机氟工业·60·Organo－FluorineIndustry2011年第3期表1早期基础型氟橡胶各

6、生产国的牌号和商业化时间商业化时间共聚物组成密度门尼粘度生产商产品名3/年(克分子比)/(g/cm)ML(1+10)121℃DuPontCo．(美)1956VitonAVDF/HFP=78/221．8260ML(1+4)100℃3M(美)1957Fluorel2140VDF/HFP=70/301．85135DuPontCo．(美)1958VitonA－HVVDF/HFP=78/221．82160VDF/HFP/TFE=DuPontCo．(美)1959VitonB1．867561/17．5/21．5前苏联1959CK－26VDF/HFP=75/251．83160(1965)(F23)CTF

7、E/VDF=30/70中国1．821601967F26VDF/HFP=80/20VDF/HFP/TFE=日本大金公司1969DAI－EL1．847468/20/12Montedison1970TecnoflonVDF/五氟丙烯－－Co．(意大利)注:VDF－偏氟乙烯，HFP－六氟丙烯，TFE－四氟乙烯，CTFE－三氟氯乙烯。中国目前前三种氟橡胶即基础型氟橡胶、易加原子的周围，形成了C－C键的保护屏障，这赋予了工氟橡胶、低