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氟硅橡胶的发展、分类和性质

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氟硅橡胶的发展、分类和性质


  氟硅橡胶最早于1956年由美国DowCorning公司和空军部门研制开发,并应用于航空领域,随后前苏联、德国、日本等国先后开发出一系列产品使得氟硅橡胶性能和质量得到了逐步的改进。我国最早于1966年由中科院和上海有机氟研究所协作制得相当于美国LS-420的氟硅橡胶生胶,并成功开发出性能优良的SF系列氟硅胶料。

  1 氟硅橡胶分类及性质

  氟硅橡胶种类繁多,现已大规模生产的氟硅橡胶主要是以γ-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单体的聚合物,同时也研制出了以FEM26、FEM2802、SKTFT-50为代表的共聚氟硅橡胶,氟硅橡胶按硫化机理可分为自由基型(用过氧化物硫化)、缩合型和加成型;按硫化温度可分为高温硫化型和室温硫化型,室温硫化型又分为单组分型和双组分型。

  氟硅橡胶兼有硅橡胶的耐高低温性能,优良的电性能及回弹性能和氟橡胶的耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的特性,是目前唯一能在-68~230℃的燃油介质中使用的弹性体,但与硅橡胶相类似,氟硅橡胶强度较差,表面能低,属于较难粘接的材料,具有加工困难等缺陷,另外随着三氟丙基的引入,给硫化造成困难,所以研究出合适的配方和加工工艺,提高胶料的使用性能,对氟硅橡胶的应用有着至关重要的作用

  2 国内氟硅橡胶的研究进展

  2.1 配方的研究

  氟硅橡胶的配合体系与一般硅橡胶的配合体系没有多大的区别,氟硅橡胶胶料制备主要是由氟硅生胶、交联剂、催化剂、补强剂及助剂在一定条件下混炼而成,经过成型加工,并在一定条件下经过硫化,即可得到氟硅橡胶制品。

  2.1.1 生胶牌号及选择

  氟硅生胶主要是由聚甲基三氟丙基硅氧烷为单体。缩合型的一般采用羟基封端,而加成型的则混有一定量的不饱合烯烃,室温硫化型的氟硅生胶相对分子质量较小,在1×104~8×104之间,而高温硫化型能达到4×105~8×105.目前使用较多的国外氟硅生胶牌号主要有美国DowCorning的LS63、日本信越的SE3810系列等。

  2.1.2 硫化交联、催化体系的选择

  在橡胶工业中使生胶交联的试剂为橡胶硫化剂。目前硫化剂主要有有机过氧化物、有机硅、无机氧化物、高能射线等,常为含有多元活性官能团的物质。

  若室温硫化时,常采用的硫化剂为硅酸酯(如正硅酸乙酯)和钛酸酯类(如钛酸正丁酯)等,同时,利用有机锡、有机钛、铂络合物作为催化剂调节硫化速度。其中催化剂以有机锡类的二月桂酸二丁基锡应用最为广泛,应当指出交联反应中真正起催化作用的不是二月桂酸二丁基锡本身,而是它的水解产物二丁基二羟基锡。实验表明采用复合催化剂有"协同效应"现象。如二月桂酸二丁基锡与钛化合物或三乙胺(TA)....


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