国内氟硅橡胶的研究进展PDF.pdf

1、专 论 综 述 弹 性 体 ,2006204225 ,16 (2) :46 50CHINA ELASTOMERICS收 稿 日 期 :2005 - 11 - 15作 者 简 介 :刘 杰 (1982 - ) ,男 ,江 西 吉 安 人 ,硕 士 研 究 生 。3 基 金 项 目 :南 昌 市 科 技 研 究 重 点 资 助 项 目 (05011) ;南昌 大 学 青 年 基 金 (2005035)3 3 通 讯 联 系 人 ,电 话 :0791 - 8305149。国 内 氟 硅 橡 胶 的 研 究 进 展 3刘 杰 ,丁 英 萍 ,崔 秀 丽 ,邱 祖 民 3 3(南 昌 大 学 环 境 科

2、 学 与 工 程 学 院 ,江 西 南 昌 330029)摘 要 :介 绍 了 氟 硅 橡 胶 的 性 质 、 应 用 状 况 以 及 国 内 的 发 展 现 状 及 动 态 ,重 点 阐 述 了 国 内 氟 硅 橡 胶 ,尤 其 是 氟 硅 橡 胶 配 方 (包 括 生 胶 、 交 联 剂 、 补 强 剂 、 偶 联 剂 、 其 它 添 加 剂 等 ) 和 加 工 工 艺 的 研 究 开 发 进 展 ,对 目 前 存 在 的 问 题 与 发 展 方 向 提 出 了 一 些 看 法 。关 键 词 :氟 硅 橡 胶 ;配 方 ;加 工 工 艺中 图 分 类 号 : TQ 333. 93 文 献

3、标 识 码 : A 文 章 编 号 :100523174 (2006) 0220046205以 二 甲 基 聚 硅 氧 烷 为 代 表 的 硅 橡 胶 具 有 优 异的 高 - 低 温 性 能 、 电 性 能 和 弹 性 性 能 ,但 这 种 橡 胶的 耐 饱 和 蒸 汽 性 、 耐 油 性 和 耐 溶 剂 性 较 差 ,使 得 它的 应 用 受 到 了 很 大 的 限 制 ,而 在 硅 橡 胶 的 碳 链 上引 入 含 氟 基 团 (如 三 氟 丙 基 ) 形 成 氟 硅 橡 胶 后 ,由于 氟 原 子 具 有 极 大 的 吸 电 子 效 应 ,加 上 C F 键的 键 长 较 短 ,能 对

4、 C C 键 形 成 较 好 的 屏 蔽 效应 1 ,大 大 提 高 了 橡 胶 的 耐 油 、 耐 溶 剂 性 能 ,使 其在 汽 车 和 飞 机 隔 膜 、 垫 圈 、 密 封 圈 及 密 封 剂 等 橡 胶制 品 中 得 到 广 泛 的 应 用 。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 196

5、6 年 由 中 科 院 和 上 海 有 机 氟 研 究 所协 作 制 得 相 当 于 美 国 L S - 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 。 目前 ,规 模 较 大 的 氟 硅 橡 胶 生 产 厂 家 主 要 有 上 海 三爱 富 (前 上 海 有 机 氟 材 料 研 究 所 ) 、 中 昊 晨 光 化 工研 究 所 、 北 京 航 材 院 、 河 北 硅 谷 等 。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 - 三 氟 丙

6、基 甲 基 硅 氧 烷 为 结 构 单体 的 聚 合 物 2 , 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

7、 、 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 3 ,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 4 ,另 外 随 着 三 氟丙 基 的 引 入 ,给 硫 化 造 成 困 难 5 ,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

8、 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 6 ,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

9、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 7 ,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 L S63、 日 本 信 越 的 SE3810 系 列等 6 ,而 国 内 主 要 有 上 海 三 爱 富 、 河 北 硅 谷 、 晨 光化 工 和 北 京 航 材 院 等 研 制 的 氟 硅 生 胶 ,如 北 京 航材 院 的 FS6265、 FS6161

10、 ,其 性 能 优 越 8 ,已 在 多个 领 域 得 到 了 广 泛 的 应 用 。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

11、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 9 。 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 10 或 三 乙 胺 ( TA) 复 合 使用 ,催 化 作 用 明 显 高 于 一 般 催 化 剂 11 。

12、但 使 用 此类 催 化 剂 时 ,若 胶 料 残 余 丁 基 锡 等 催 化 剂 或 带 入水 分 等 杂 质 ,则 在 密 闭 环 境 中 ,即 使 200 以 下 也会 发 生 降 解 与 软 化 ,甚 至 液 化 12 ,所 以 ,用 于 高 温环 境 的 氟 硅 胶 料 的 硫 化 过 程 应 尽 量 减 少 此 类 催 化剂 的 使 用 。 蔡 宝 连 13 等 用 HI/ I2 (摩 尔 比 为 1/1) 、 对 甲 苯 磺 酸 、 磷 酸 盐 等 三 种 催 化 体 系 制 备 出 性能 符 合 要 求 的 单 组 份 室 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 粘 合 剂 。谢 择 民

13、14 、 彭 文 庆 15 等 人 以 聚 硅 氮 烷 KH - CL为 交 联 剂 实 现 了 非 催 化 交 联 ,避 免 了 由 有 机 锡 催化 剂 在 高 温 下 导 致 的 降 解 ,同 时 过 量 的 聚 硅 氮 烷交 联 剂 可 以 消 除 体 系 中 的 硅 羟 基 和 水 分 ,从 而 抑制 由 硅 羟 基 和 水 分 引 起 的 降 解 ,大 大 提 高 胶 料 的热 稳 定 性 。 吴 松 华 16 等 也 采 用 硅 氮 低 聚 物 作 为硫 化 剂 ,使 硫 化 反 应 副 产 物 为 N H3 、 H2 易 挥 发 物 ,从 而 提 高 氟 硅 橡 胶 密 封 剂

14、 在 密 闭 状 态 下 的 耐 热 稳定 性 ,且 氟 硅 橡 胶 的 耐 热 性 随 着 硅 氮 低 聚 物 用 量的 增 加 而 升 高 。采 用 高 温 硫 化 时 ,使 用 最 多 、 效 果 最 好 的 是 有机 过 氧 化 物 ,它 包 括 过 氧 化 苯 甲 酰 (BP) 、 过 氧 化二 叔 丁 基 (D TBP) 、 2 ,5 - 二 甲 - 2 ,5 - 二 叔 丁 基过 氧 己 烷 (硫 化 剂 双 2 , 5) 和 过 氧 化 二 异 丙 苯(DCP)等 等 。 过 氧 化 物 的 用 量 受 生 胶 品 种 、 填 料类 型 和 用 量 、 加 工 工 艺 等 多

15、种 因 素 的 影 响 ,只 要 能达 到 所 需 的 交 联 度 ,应 尽 量 少 用 硫 化 剂 。 过 氧 化物 硫 化 剂 中 以 硫 化 剂 双 2 ,5 分 解 温 度 适 中 ,适 合与 炭 黑 配 合 使 用 17 。 米 志 安 18 采 用 0. 8 份 双 2 ,5 作 为 硫 化 剂 制 备 的 共 聚 氟 硅 橡 胶 各 项 性 能 相 对较 好 。 郑 华 6 等 人 报 道 双 2 ,5 + DCP 为 硫 化 剂 制备 的 胶 料 具 有 较 优 异 的 抗 老 化 性 能 和 耐 压 缩 永 久变 形 性 能 ,并 且 耐 油 性 能 适 中 。 除 过 氧

16、化 物 外 ,金属 铂 也 是 一 种 常 用 的 高 温 硫 化 剂 ,铂 硫 化 的 胶 料具 有 特 别 快 的 硫 化 速 率 ,且 不 受 氧 抑 制 。 它 与 高温 二 烷 基 过 氧 化 物 不 同 ,当 使 用 铂 催 化 剂 硫 化 的胶 料 时 ,很 薄 的 胶 边 都 能 完 全 硫 化 19 。2. 1. 3 补 强 剂 的 选 择未 经 补 强 的 氟 硅 橡 胶 强 度 很 低 ,没 有 实 际 使用 价 值 。 加 入 适 当 的 补 强 剂 ,以 提 高 氟 硅 橡 胶 的性 能 ,延 长 制 品 的 使 用 寿 命 是 极 其 重 要 的 。 目 前最 常

17、用 的 补 强 剂 为 气 相 法 白 炭 黑 ,氟 硅 橡 胶 的 分子 主 链 结 构 单 元 Si O ,二 者 具 有 相 同 的 硅 氧骨 架 ,微 粒 SiO2 填 充 到 氟 硅 胶 交 联 网 的 空 隙 中 ,它 们 接 触 时 有 较 强 的 相 互 作 用 ,从 而 起 到 补 强 作用 20 。 补 强 的 胶 料 其 硫 化 胶 的 机 械 强 度 高 、 电 性能 好 ,并 可 与 其 它 补 强 剂 或 弱 补 强 剂 并 用 ,制 备 不同 使 用 性 能 的 胶 料 。 但 由 于 它 在 存 放 与 使 用 过 程中 易 产 生 结 构 化 现 象 ,必 须

18、 进 行 二 段 硫 化 等 后 处理 ,且 因 为 白 炭 黑 表 面 存 在 活 性 羟 基 ,会 对 橡 胶 的耐 热 性 能 产 生 不 利 影 响 21 ,王 春 华 22 等 人 采 用多 种 型 号 白 炭 黑 并 用 ,通 过 调 节 炭 黑 用 量 ,成 功 提高 了 粘 接 体 系 的 粘 接 强 度 。 混 炼 时 加 入 一 定 量 的羟 基 氟 硅 油 预 处 理 白 炭 黑 ,消 耗 白 炭 黑 表 面 的 部分 活 性 羟 基 ,使 表 面 产 生 部 分 钝 化 作 用 ,减 少 白 炭黑 对 氟 硅 橡 胶 “ 结 构 化 ” 的 影 响 ,加 工 性 能 得

19、 到 极大 改 善 ,提 高 了 胶 料 质 量 20 。 另 外 ,用 炭 黑 替 代白 炭 黑 补 强 氟 硅 橡 胶 ,如 用 加 拿 大 进 口 的 N - 990碳 黑 和 喷 雾 炭 黑 23 ,也 能 起 到 很 好 的 补 强 效 果 。郑 华 17 等 人 证 明 采 用 炭 黑 作 补 强 剂 不 仅 简 化 了生 产 工 艺 (省 去 后 处 理 工 序 ) 和 降 低 了 生 产 成 本 ,而 且 硫 化 胶 的 各 项 性 能 完 全 达 到 指 标 要 求 ;武 卫莉 24 还 报 道 氟 橡 胶 硫 化 中 ,炭 黑 除 作 为 补 强 填 充剂 外 ,还 可 起

20、 到 硬 度 调 解 剂 的 作 用 ;但 要 注 意 ,炭黑 会 大 大 降 低 某 些 过 氧 化 物 的 贮 存 稳 定 性 和 有 效性 ;在 使 用 铂 化 体 系 时 ,炭 黑 也 会 抑 制 硫 化 反应 19 。74第 2 期 刘 杰 ,等 . 国 内 氟 硅 橡 胶 的 研 究 进 展 2. 1. 4 开 发 新 型 偶 联 剂偶 联 剂 最 早 用 于 玻 璃 纤 维 25 ,26 ,在 无 机 材 料和 有 机 材 料 的 界 面 上 起 桥 梁 作 用 ,尽 管 偶 联 剂 在胶 粘 剂 中 的 用 量 很 少 ,却 对 粘 接 强 度 有 重 要 影 响 。现 阶 段

21、 在 氟 硅 橡 胶 与 金 属 粘 接 中 使 用 的 是 硅 烷 偶联 剂 ,它 能 实 现 氟 硅 橡 胶 与 无 机 物 或 金 属 很 好 的偶 联 ,硅 烷 偶 联 剂 分 为 氨 基 硅 烷 、 过 氧 硅 烷 、 叠 氮硅 烷 和 重 氮 硅 烷 偶 联 剂 等 ,其 中 尤 以 过 氧 硅 烷 类的 乙 烯 基 三 特 丁 基 过 氧 硅 烷 (V TPS) 性 能 最 为 优越 ,它 适 用 性 广 ,是 一 种 理 想 、 高 效 、 广 谱 的 增 粘剂 ,有 “ 万 能 增 粘 剂 ” 之 称 27 。 苏 正 涛 28 等 人 报道 V TPS 是 硅 橡 胶 (V

22、MQ 或 FVMQ)高 温 硫 化 粘接 的 良 好 增 粘 剂 ,加 入 V TPS 可 以 提 高 硅 橡 胶 与金 属 粘 接 的 剪 切 强 度 ,且 可 耐 溶 液 浸 蚀 。 关 静 29 的 实 验 表 明 硅 烷 偶 联 剂 A151 和 V TPS 能 在 氟 硅橡 胶 FSR 与 不 锈 钢 片 间 形 成 桥 键 ,起 到 增 粘 作用 ,但 A151 不 够 稳 定 ,而 V TPS 则 较 好 ; 郑 诗建 30 发 现 当 氟 硅 橡 胶 和 V TPS 的 相 对 用 量 为 1 1(质 量 比 )时 胶 粘 剂 的 粘 接 效 果 最 佳 ;硅 烷 偶 联 剂除

23、 了 V TPS 外 ,其 它 如 甲 基 三 特 丁 基 过 氧 硅 烷(MA TS) 、 乙 烯 基 三 乙 酰 氧 基 硅 烷 、 KH - 550、 KH- 560 等 在 氟 硅 橡 胶 制 品 中 也 有 一 定 的 应 用 。2. 1. 5 添 加 剂2. 1. 5. 1 防 老 耐 热 添 加 剂提 高 氟 硅 橡 胶 耐 热 性 能 的 主 要 方 法 为 改 变 主链 结 构 12 ,可 加 入 硅 羟 基 清 除 剂 、 耐 热 添 加 剂 31 等 。 对 于 不 同 的 交 联 体 系 ,应 采 用 不 同 的 方 法 。对 于 加 成 型 和 过 氧 化 物 交 联

24、 型 胶 料 ,提 高 耐 热 性能 比 较 简 单 且 经 济 的 方 法 32 是 加 入 金 属 氧 化 物 ,如 - Fe2O3 、 SnO2 、 活 性 MgO、 CaO 等 ,能 抑 制 氟硅 橡 胶 分 子 链 侧 链 有 机 官 能 团 (三 氟 丙 基 ) 被 氧化 ,中 和 氟 硅 橡 胶 高 温 时 因 三 氟 丙 基 分 解 可 能 产生 的 氢 氟 酸 ,起 到 热 稳 定 作 用 21 ,因 而 ,使 胶 料 的耐 热 性 能 大 幅 度 提 高 。 苏 正 涛 32 、 郑 俊 萍 33 等人 报 道 SnO2 对 Fe2O3 有 协 同 效 应 ,添 加 Fe2

25、O3 和SnO2 复 合 氧 化 物 的 使 用 效 果 要 优 于 Fe2O3 或SnO2 单 独 使 用 。 SnO2 、 Fe2O3 和 铁 锡 氧 化 物 复 合物 既 能 防 止 热 氧 化 发 生 ,又 能 抑 制 橡 胶 分 子 侧 链基 团 分 解 ,其 中 ,铁 锡 氧 化 物 复 合 物 的 作 用 最 强 。苏 正 涛 34 等 人 还 研 究 了 二 氧 化 铈 作 为 耐 热 添 加剂 可 大 幅 度 地 提 高 氟 硅 橡 胶 的 耐 热 性 能 ;郑 俊萍 35 等 人 讨 论 了 过 渡 金 属 氧 化 物 的 耐 热 作 用 机制 ,证 明 铁 锡 复 合 氧

26、 化 物 具 有 多 种 抗 氧 化 机 理 ,从而 发 挥 出 协 同 效 应 ,提 高 胶 料 的 耐 热 性 。2. 1. 5. 2 其 它 添 加 剂由 于 采 用 气 相 法 白 炭 黑 补 强 的 氟 硅 橡 胶 胶 料贮 存 过 程 中 会 变 硬 ,塑 性 值 下 降 ,逐 渐 失 去 加 工 工艺 性 能 。 为 防 止 和 减 弱 这 种 “ 结 构 化 ” 倾 向 ,一 般的 办 法 是 加 入 一 定 量 的 结 构 控 制 剂 。 结 构 控 制 剂通 常 为 含 有 羟 基 或 硼 原 子 的 低 分 子 有 机 硅 化 合物 ,常 用 的 有 二 苯 基 硅 二

27、醇 、 甲 基 苯 基 二 乙 氧 基 硅烷 、 四 甲 基 亚 乙 基 二 氧 二 甲 基 硅 烷 、 低 分 子 羟 基 氟硅 油 36 及 硅 氮 烷 等 。为 解 决 氟 硅 橡 胶 粘 度 过 大 问 题 ,常 在 胶 料 中加 入 一 定 量 的 增 塑 剂 ,最 常 用 的 是 硬 脂 酸 ,但 由 于它 不 能 耐 高 温 且 易 与 过 氧 化 物 作 用 ,所 以 加 入 量不 能 过 多 。 郑 华 17 等 人 尝 试 了 加 入 极 少 量 的 硬脂 酸 作 为 脱 模 剂 ,出 模 时 很 少 发 生 粘 模 现 象 。 另外 根 据 需 要 ,可 在 不 影 响

28、使 用 性 能 的 条 件 下 ,向 氟硅 橡 胶 中 加 入 一 定 量 的 着 色 剂 ,如 氧 化 铁 、 镉 和 铬的 化 合 物 、 炭 黑 等 等 。2. 2 加 工 工 艺 的 研 究 进 展氟 硅 橡 胶 的 加 工 过 程 与 一 般 硅 橡 胶 基 本 一样 ,主 要 包 括 混 炼 、 挤 出 、 压 延 、 粘 合 、 硫 化 等 工 艺 ,可 采 用 普 通 橡 胶 加 工 设 备 进 行 加 工 ,加 工 过 程 要保 持 设 备 的 清 洁 ,不 能 混 有 其 它 橡 胶 、 油 污 或 杂质 ,否 则 会 影 响 氟 硅 橡 胶 的 硫 化 及 性 能 37

29、。2. 2. 1 混 炼氟 硅 橡 胶 生 胶 比 较 柔 软 ,具 有 一 定 的 可 塑 性 ,可 不 经 塑 炼 而 直 接 采 用 开 炼 机 或 密 炼 机 进 行 混炼 ,但 由 于 氟 硅 纯 胶 比 较 容 易 粘 辊 ,很 难 操 作 ,对配 合 剂 、 补 强 剂 的 混 合 技 术 要 求 高 ,导 致 混 炼 工 艺相 当 复 杂 。 不 过 粘 辊 性 能 的 好 坏 与 橡 胶 的 品 级 、辊 筒 的 表 面 状 态 、 操 作 条 件 等 因 素 有 关 ,若 聚 合 物的 粘 温 系 数 大 ,充 分 冷 却 辊 简 便 可 获 得 良 好 的操 作 性 能

30、。 其 次 ,在 不 影 响 特 性 的 前 题 下 而 通 过添 加 少 量 的 聚 二 甲 基 硅 氧 烷 也 是 有 效 的 。 另 外 ,郑 华 等 人 采 用 在 开 炼 机 滚 筒 前 加 一 刮 刀 ,实 行 定时 两 步 混 炼 的 方 法 ,取 得 了 良 好 的 效 果 17 。2. 2. 2 挤 出 和 压 延氟 硅 橡 胶 胶 料 可 以 被 挤 出 制 成 各 种 产 品 ,如衬 垫 材 料 、 管 材 、 绝 缘 电 线 及 各 种 密 封 型 材 。 一 般说 ,氟 硅 胶 料 由 于 粘 度 比 有 机 橡 胶 低 ,应 在 室 温 下进 行 挤 出 加 工 ,

31、在 挤 出 过 程 中 ,若 局 部 温 度 超 过50 ,就 可 能 在 挤 出 机 内 发 生 焦 烧 ,且 氟 硅 生 胶强 度 比 较 低 ,挤 出 后 应 瞬 间 硫 化 。84 弹 性 体 第 16 卷氟 硅 橡 胶 通 常 在 室 温 下 进 行 压 延 ,但 对 特 殊的 胶 料 ,能 少 许 加 热 是 有 益 的 ,可 以 改 善 与 织 物 的粘 合 。 压 延 氟 硅 橡 胶 胶 料 ,可 以 使 用 三 辊 筒 或 四辊 筒 的 压 延 机 。 压 延 制 品 可 以 是 无 补 层 的 氟 硅 胶实 心 板 材 ,也 可 制 成 氟 硅 刮 胶 胶 布 或 层 压

32、膜 片 。压 延 加 工 的 主 要 优 点 是 能 够 生 产 长 的 、 连 续 的 、 具有 均 匀 厚 度 的 板 材 。2. 2. 3 硫 化对 于 高 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 胶 料 ,若 采 用 白 炭 黑作 为 补 强 剂 ,要 进 行 二 段 硫 化 ,采 用 炭 黑 作 为 填 料则 不 必 17 。 一 段 硫 化 普 遍 采 用 平 板 加 压 硫 化 ,温度 一 般 在 110 170 (根 据 硫 化 系 统 的 不 同 选 择不 同 的 硫 化 温 度 ) 之 间 ,一 段 硫 化 时 间 较 短 ,大 多在 30 min 以 下 ,氟 硅 橡 胶 二 段 硫

33、 化 温 度 在 电 热 鼓风 箱 中 进 行 ,采 用 逐 步 升 温 的 方 式 ,达 到 200250 后 保 持 恒 温 ,时 间 在 数 小 时 至 数 十 小 时不 等 。对 于 双 组 分 室 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 的 硫 化 是 通 过加 入 催 化 剂 来 实 现 ,而 单 组 分 室 温 硫 化 氟 硅 橡 胶在 室 温 下 ,接 触 空 气 中 的 湿 气 即 可 硫 化 ,硫 化 从 胶料 表 面 开 始 ,通 过 水 分 的 扩 散 而 逐 步 向 内 硫 化 。2. 2. 4 粘 合与 硅 橡 胶 类 似 ,氟 硅 橡 胶 的 表 面 能 较 低 ,属 于难

34、粘 接 的 材 料 ,研 究 表 明 采 用 硅 烷 偶 联 剂 能 够 较好 地 实 现 氟 硅 橡 胶 与 聚 脂 织 物 等 材 料 的 粘 接 4 ,如 硅 烷 偶 联 剂 V TPS 能 够 使 氟 硅 橡 胶 与 金 属 间得 到 很 好 的 粘 接 性 能 。 氟 硅 橡 胶 与 金 属 粘 接 前 要对 金 属 表 面 进 行 喷 砂 、 打 磨 、 溶 剂 清 洗 等 处 理 ,否则 将 会 影 响 粘 接 质 量 。3 结 束 语硅 橡 胶 有 着 其 它 橡 胶 无 法 比 拟 的 耐 高 低 温 、耐 燃 油 、 耐 溶 剂 性 能 ,现 已 广 泛 应 用 于 航 空

35、 、 航 天 、汽 车 等 领 域 ,可 在 飞 机 、 火 箭 、 导 弹 、 宇 宙 飞 船 、 石油 化 工 、 汽 车 等 行 业 中 作 为 燃 料 油 、 润 滑 油 的 接 触胶 管 、 垫 片 、 密 封 圈 、 燃 料 箱 衬 里 ,也 可 用 于 制 造 耐腐 蚀 的 衣 服 、 手 套 以 及 涂 料 、 胶 粘 剂 等 。 但 氟 硅 橡胶 也 存 在 以 下 问 题 :(1) 价 格 昂 贵 。 氟 硅 橡 胶 单 体 合 成 相 当 困难 ,加 上 引 入 含 氟 基 团 增 大 了 硫 化 难 度 ,硫 化 工 艺复 杂 ,使 得 氟 硅 橡 胶 生 产 成 本

36、高 。(2) 机 械 强 度 太 低 ,补 强 过 程 复 杂 。 未 经 补强 的 氟 硅 橡 胶 强 度 很 差 ,补 强 后 的 氟 硅 橡 胶 强 度也 不 高 ,且 补 强 工 艺 复 杂 ,会 对 环 境 造 成 一 定 的污 染 。(3) 耐 高 温 性 能 仍 需 加 强 。 氟 硅 橡 胶 热 稳 定性 不 及 甲 基 硅 橡 胶 ,对 于 高 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 而 言 ,其 长 期 使 用 温 度 不 能 超 过 250 ,室 温 硫 化 胶 则更 低 ,这 也 限 制 了 氟 硅 橡 胶 的 应 用 。近 年 来 我 国 氟 硅 橡 胶 发 展 较 为 迅 速

37、,部 分 氟硅 橡 胶 及 制 品 已 达 到 或 超 过 了 国 外 同 类 产 品 ,可满 足 用 户 的 需 求 ,反 应 良 好 。 但 由 于 我 国 对 氟 硅橡 胶 的 研 究 开 发 起 步 较 晚 ,技 术 上 还 远 远 落 后 于几 个 发 达 国 家 ,诸 多 特 种 氟 硅 橡 胶 及 制 品 还 依 赖于 进 口 ,这 要 求 相 关 企 业 及 研 究 单 位 应 加 大 研 究力 度 ,在 努 力 完 善 粘 接 、 补 强 等 理 论 的 同 时 ,还 应不 断 地 研 究 新 配 方 ,开 发 出 新 的 产 品 ,开 拓 新 的 应用 领 域 ,以 满 足

38、 日 益 扩 大 的 市 场 需 求 ;同 时 随 着 石油 等 资 源 的 日 益 枯 竭 ,化 工 原 料 价 格 将 不 断 上 涨 ,加 上 氟 硅 橡 胶 加 工 比 较 困 难 ,生 产 成 本 比 一 般 硅橡 胶 高 ,这 也 在 客 观 上 刺 激 了 氟 硅 橡 胶 配 方 及 加工 技 术 的 不 断 完 善 ,以 期 得 到 更 好 的 性 能 、 更 低 的成 本 。参 考 文 献 :1 橡 胶 工 业 手 册 . 生 胶 与 骨 架 材 料 M .北 京 :石 油 化 学 工 业出 版 社 ,1999. 243 247.2 钱 黄 海 ,苏 正 涛 ,焦 冬 生 .

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