氟橡胶和硅橡胶并用

baozang

硅橡胶是指分子主链以-Si-O-键为主，而侧基为有机基团(主要是甲基)的一类线形聚合物，是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性体。由于其分子结构的特殊性，与其他橡胶相比，硅橡胶具有优异的耐热性、弹性、耐寒性，优良的脱模性、电气性、透气性、导热性、防水性及良好的温度稳定性。将硅橡胶与氟橡胶并用，可获得兼具二者特性的并用胶，可明显改善氟橡胶耐寒性和弹性差的缺点，如日本合成橡胶公司开发的JSR-JENIXF系列氟橡胶/硅橡胶并用胶具有优良的耐热性、耐寒性、耐油性、耐水性和耐蒸气性，且价格相对较低。
　增塑剂是耐寒橡胶制品配方设计中除生胶之外，对耐寒性影响最大的配合剂。研究表明，加入增塑剂能提高橡胶分子链的柔性，从而改善硫化胶的耐寒性。一般加入凝固点较低的增塑剂，可降低硫化胶的玻璃化温度；反之，若增塑剂的凝固点温度较高，则可使硫化胶的玻璃化温度提高。从提高硫化胶耐寒性的角度出发，增塑剂的选择，必须充分估计增塑剂对玻璃化温度的影响。
6 L, A8 ^! u! I    增塑剂的类型和用量，是由橡胶的品种和制品的耐寒性指标决定的。在耐寒性较差的极性橡胶中加入适当的增塑剂，通过增塑剂的极性基团与极性橡胶分子链中的极性基团相互作用，降低了极性橡胶分子间的作用力，使分子链段易于运动，从而可获得较好的低温性能。但对于氟橡胶来说，由于其分子结构高度稳定，采用一般的增塑剂对它不起作用，况且在200-250℃下进行二段硫化的过程中增塑剂会挥发掉，因此能够应用在氟橡胶中的增塑剂种类极为有限：一种是使用低相对分子质量的含氟烯烃共聚物，亦即氟蜡，作为氟橡胶的增塑剂。如在异戊橡胶与氟橡胶的并用体系中，若加入预先制备的低分子增塑剂ΦNA(由异戊橡胶与氟橡胶在特殊结构的反应器中力学降解制得)，则可明显提高并用胶的耐寒性。另一种是采用含氟酸酯，如氟化己二酸酯作为氟橡胶的增塑剂。该种增塑剂由于分子结构中含有氟，与氟橡胶具有较好的亲和性，因此能够改善配合剂的分散和胶料的加工性能，但它的最大优点是在对硫化胶的物理机械性能无明显影响的前提下，可明显改善氟橡胶的耐寒性，使氟橡胶制品能够在-50℃的温度下使用。
    氟橡胶所用的硫化体系目前大体上可分为3类：胺类、酚类和有机过氧化物类。据资料报道，对于三爱富公司生产的F246系列氟橡胶，当采用单一硫化剂作为硫化体系时，无论是选用胺类、酚类还是过氧化物类硫化剂，对氟橡胶的低温性能影响都不是很明显，差异也不大。对于不同的氟橡胶品种与不同的硫化体系配合，及采用不同的硫化方法对氟橡胶耐寒性的影响还有待于进一步研究。
　一般来说，加入填充剂不会明显改变橡胶的玻璃化转变温度，填充剂对橡胶耐寒性的影响，取决于填充剂和橡胶相互作用后所形成的结构。活性炭黑粒子和橡胶分子之间会形成不同的物理吸附键和牢固的化学吸附键，会在炭黑粒子表面形成生胶的吸附层(界面层)，该界面层的性能与玻璃态生胶的性能十分接近，限制分子链的运动，使被吸附生胶的玻璃化温度上升，阻碍链段构型的改变，因此，不能指望加入填充剂来改善氟橡胶的耐寒性。
    对现有的氟橡胶品种进行耐寒性研究，以及研制出新型的耐寒性优良的氟橡胶，对于拓宽氟橡胶的应用领域，推动国内密封事业的发展，具有重要的意义。

zeng200409

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