本文介绍了氟橡胶的性能和应用,对我国氟橡胶工业发展现状进行了概述,并提出了发展建议。
自从1934年法国化学家聚合成功聚三氟氯乙烯、1938年美国化学家在实施曼哈顿计划时发现聚四氟乙烯以来,人们认识到含氟高分子聚合物具有优异的耐高温性能和化学惰性,聚四氟乙烯已发展成为最大规模的氟聚合物产业。但由于塑料自身的性能特点决定了其作为密封材料尚有较大的缺陷,迫切需要一种含氟弹性体密封材料。
据中国泵阀第一网(www.pv001.com)信息在上世纪50年代中期,了解美国杜邦公司成功合成了含氟量足够高、有一定耐高温、耐介质性能的含氟弹性体,即Viton型氟橡胶。它具有优良的耐高温、耐寒、耐辐射、耐油、耐溶剂、耐腐蚀、耐药品性、耐强氧化剂等特性和良好的物理机械性能,以及良好的电绝缘性,可用在一般橡胶无法承受的苛刻环境中。在军事工业上,氟橡胶主要用于航天、航空,如运载火箭、卫星、战斗机以及新型坦克的密封件、油管和电气线路护套等方面,是国防尖端工业中无法替代的关键材料。
杜邦公司在1958年建成了1800t/a年规模的生产装置,此后氟橡胶的发展十分迅速。60年代中后期,平均年递增为20%~30%,70年代的增长率为10%,80年代以来仍保持7%~8%的增长,而且这种趋势一直保持下来。目前,全世界氟橡胶生产能力近40000t/a,品种(包括配合胶)50余种。我国于60年代初期开始研制氟橡胶,至1967年开始生产23型氟橡胶(俗称1#胶)和26型氟橡胶(其中,偏氟乙烯和六氟丙烯二元共聚的26氟橡胶俗称2#胶,偏氟乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚的246氟橡胶俗称3#胶)。最早从事氟橡胶研制生产的单位有上海有机氟材料研究所和原化工部晨光化工研究院(现为中昊集团晨光化工研究院)。2001年,晨光院率先建成了当时国内最大的500t/a生产装置,可生产不同分子量分布的高中低粘度1#、2#、3#胶及特殊要求用的氟橡胶;上海氟材所生产能力为300t/a,新建的装置已试产。
1、氟橡胶的主要性能及应用
从主链结构看,氟橡胶分为3种基本类型:即氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。其中以氟碳橡胶为主,而其中又以偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚(1#胶)、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚(2#胶)、偏氯乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚(3#胶)为主。
1.1、1#氟橡胶
1.1.1、性能
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,250℃之下短期使用;脆点为-20~-40℃;优良的耐介质性能,对有机溶剂、无机酸、氧化剂作用的稳定性优良,尤其耐酸性优异;有极好的耐气候、耐臭氧性能,在大气中暴露数年后,物理机械性能变化甚微,对微生物的作用亦较稳定。国内仅晨光院生产。
1.1.2应用
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。
1.2、2#氟橡胶
1.2.1、性能
2#氟橡胶是用量最大的氟橡胶品种。具有良好的贮存稳定性、电绝缘性和抗辐射性;优良的耐油、耐介质性;极好的真空性能,可满足特殊场合的需要;耐热性好,通常可在250℃下长期使用,300℃下短期使用。
1.2.2、应用
26型氟橡胶主要用于耐热、耐油、耐酸的密封件、胶管、胶垫等。产品可在250℃下长期使用,300℃下短期使用。其耐油性优于其它品种氟橡胶,可用于需耐油的场合的部件。例如:p用作/o0形圈,V型密封圈,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℃短期工作;p在石油工业中:F26胶密封件被用在钻井机械、炼油设备、天然气脱硫装置上,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。p在化学工业中:F26密封件被用在泵、管接头、设备容器之中,以密封无机酸、有机物等化学物质。p在建材方面:F26可作水泥单仓泵密封圈,比天然胶密封圈使用寿命延长10倍左右。
1.3、3#氟橡胶
1.3.1、性能
具有突出的耐高温性能、耐油、特别是耐双酯油类、耐化学药品以及良好的物理机械性能、满意的介电性能、不燃性、耐候性及优异的真空性能、耐辐射性;通常可在275℃下长期使用,在320℃下短期使用;耐油、耐酸性优于1#胶;耐气候、耐臭氧、耐辐射性、透气性及电性能和耐燃性能与2#胶相近。
1.3.2、应用
广泛应用于宇航、汽车、机械、石化等领域。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,输送有机溶剂或其他腐蚀性介质的管道等。

(来源:中国泵阀第一网)
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