氟硅橡胶的性能及用途

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1、氟硅橡胶的性能及用途王永昌，王庆，龚笑笑，闫琳（凯迪西北橡胶有限公司咸阳712023）二十世纪50年代以来，航空航天事业的快速发展对材料的性能提出了更苛刻的要求。1951年美国空军与美国道康宁公司开始合作研究氟硅橡胶，1956年研制成功SilasticRLS型氟硅弹性体，并先后研制出相对分子质量高的基础胶和配合胶，相对分子质量中等的室温固化密封剂；二十世纪60年代，开发出液体氟硅橡胶。前苏联于1967年研制并生产出四个牌号的氟硅橡胶。1978年日本信越化学工业公司吸收美国技术并加以改进，开发了FE系列氟硅

2、弹性体[1]。我国从1958年开始研制氟硅橡胶，直至上世纪70年代初研制出相当于美国道康宁公司的Si-lasticRLS-420生胶，并能生产相当于SilasticRLS-53和LS-63的两种氟硅橡胶胶料，应用于各种耐高温、耐油的装置上。20世纪90年代国产氟硅橡胶生产有了一定发展，年产4吨的合成氟硅橡胶装置投料生产。近年来随着我国航空航天事业及交通运输业的快速发展，氟硅橡胶的需求市场迅速扩大，氟硅橡胶的合成和配合技术及生产规模也有了很大进展。本文从氟硅橡胶的结构出发，阐述了氟硅橡胶的主要物理特性及耐介

3、质性能，列举了市场上主要的氟硅橡胶生胶和胶料牌号，介绍了氟硅橡胶的加工工艺，概述了氟硅橡胶的使用情况和研发方向。也叫耐油硅橡胶。氟硅橡胶品种较多，其中批量生产并获得广泛应用的是聚（3,3,3-三氟丙基甲基）硅橡胶，其乙烯基含量通常少于0.5%，其结构简式为：其中，m/n=1~10/1000。1.1热老化性能氟硅橡胶主链为—Si—O—键结构，为饱和链，所以具有优异的耐空气老化性能，其胶料试片经过五年户外暴露试验后仍能保持良好弹性；经长达10年时间，在紫外线和严酷的气候条件下其物理性能也仅有微小变化，不同地点

4、放置的试样拉伸强度和扯断伸长率下降率小于25%[2]。与氟橡胶相比，氟硅橡胶—Si—O—键能（422.5KJ/mol）大于氟橡胶主链的—C—C—（345.6KJ/mol）键能。所以其耐热老化性能优异，特别是高温下物理性能保持率较高。与硅橡胶相比，氟硅橡胶由于三氟丙基的存在在一定程度上降低了氟硅橡胶的耐热性，其原因为三氟丙基容易热分解，热氧化稳定性比甲基差，尤其是三氟丙基的а-C极易被氧化分解，分解产生酸性很强的化合物加速了氟硅橡胶的热老化反应，在288℃的高温下就会产生氟化合物等有毒气体，限制了它的应用范

5、围，仅能在-55℃~+200℃条件下长期使用，而甲基乙烯基硅橡胶能在-65℃~+300℃条件下长期使用。1.2高温介质性能氟硅橡胶的主链为—Si—O—键结构，侧链上引入极性氟原子（如三氟丙基）后，形成—CH2CH2CF3结构，由于氟原子具有较大的吸电子1.氟硅橡胶结构及性能氟硅橡胶(FMVQ)是以硅氧键为主链结构，侧链上引入氟烷基或氟芳基的线性聚合物，所以作者简介：王永昌（1965-），男，主要从事橡胶加工及橡胶产品开发12摘要：本文根据氟硅橡胶的结构，阐述了它的耐高温性能、耐介质性能和电性能，列举了国内

6、外氟硅橡胶的常用牌号，介绍了氟硅橡胶的生产工艺应用情况及研发方向。关键词：氟硅橡胶；耐热空气老化性能；耐高温介质性能；工艺；用途DOI：10.3969/j.cn.12-1350(tq).2012.06.004氟硅橡胶的性能及用途效应，加上C—F键的键长较短，能对C-C键形成较好的屏蔽效应，大大提高了橡胶的耐油、耐溶剂性能，使其在高温（230℃）下具有耐航空燃油、液压油、石油系列及化学试剂等介质的性能，如在PR-3煤油中于-55℃~+175℃下可中长期工作；在YH-12液压油、特221润滑脂、7104润滑脂

7、中于-55℃~+150℃下可中长期工作。可见，氟硅橡胶是一种在-68℃~232℃下耐非极性介质良好的弹性体。1.3低温性能首先，氟硅橡胶主链上的Si—O键，键长较长，对侧基转动的位阻小；Si—O—Si键角145°比在sp3杂化中氧原子的通常键角（109°）大得多，使Si—O键之间容易旋转，因此氟硅橡胶分子主链比较柔顺，使其具有优异的耐寒性。其次，氟硅橡胶分子链呈螺旋状构型，分子链的柔韧性比C—C键或Si—C键大，分子链之间的相互作用力弱，这些结构特征使其硫化胶柔软且富有弹性，当温度变化时，分子间的作用力改

8、变很小，所以它的各种性能，特别是弹性变化不大，使其具有其他橡胶无法比拟的低温性能。第三，三氟丙基取代甲基的存在，可以破坏聚二甲基硅氧烷分子链的规整性，降低聚合物的结晶温度和结晶程度，进而使氟硅橡胶具有比硅橡胶更好的表1氟硅橡胶的电绝缘性能干4.2×1014体积电阻率/Ω•cm湿2.4×1014干20工频介电强度（/kV/mm）湿19干3.0×10-3介电损耗正切（50Hz）湿5.0×10-32.国内外氟硅橡胶生胶及胶料主要牌号