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关于氟橡胶和氟硅橡胶并用胶的影响

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氟橡胶被称为“橡胶之王”,是一种含氟高分子弹性体,具有优异的耐介质性能、耐高温性能、耐酸碱性能和耐高真空性能,但耐低温性能较差,应用受到限制。

若将氟橡胶与氟硅橡胶并用,制备氟橡胶/氟硅橡胶并用胶,性能会产生什么影响呢?

氟硅橡胶是一种侧链含有氟原子的硅橡胶,其主链为硅氧键,分子链柔顺性好,耐低温性能优异。氟硅橡胶中含有一定量不饱和键,可以采用过氧化物硫化体系进行硫化。

氟橡胶的硫化温度和硫化时间与氟硅橡胶大致相同,两者可以实现共硫化,因此这两种橡胶并用在理论上具有可行性。



中国兵器工业集团第五三研究所选取如下材料,进行了实验

氟橡胶,牌号PL958,比利时苏威公司产品;

氟硅橡胶,牌号QK-1006-1,深圳千京科技发展有限公司出品;

硅橡胶,牌号110-2,中昊晨光化工研究院产品;

  

物理性能对比

不同并用比氟橡胶/氟硅橡胶并用胶的物理性能如表2所示

 从表2可以看出,当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2时,并用胶的物理性能较好,这是由于该并用比下,氟橡胶与氟硅橡胶形成相互分散较好的海-岛结构,而氟硅橡胶的比例相对增大或减小均会使两相相容性变差。

耐介质性能和脆性温度

体积(质量)变化率是试样在介质中处理前后体积(质量)的变化率,其值越小,试样的耐介质性能越好,反之越差。不同并用比氟橡胶/氟硅橡胶并用胶的耐介质性能和脆性温度如表3所示。

 从表3可以看出:随着氟硅橡胶用量增大,并用胶的耐介质性能略有下降,耐低温性能明显提高;普通氟橡胶的脆性温度仅为-20 ℃左右,当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为5/58/2时,并用胶的脆性温度分别可达

52和-45 ℃,耐低温性能大幅提高;氟硅橡胶提高并用胶耐低温性能的同时并未使其耐介质性能大幅降低,即便氟橡胶/氟硅橡胶并用比为5/5,并用胶仍具有优异的耐介质性能。

SEM分析

选取氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/25/5的并用胶进行断面微观形态分析

当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2时,并用胶形成了均匀的相态结构,未出现明显分层,说明两种胶实现了共硫化,宏观表现出优异的物理性能;当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为5/5时,并用胶出现明显的中空区域,受力时会产生裂纹使其性能明显降低,这表明两种胶难以混合均匀,不能形成分散均匀的海-岛或者海-海结构。

结论

1)随着氟硅橡胶用量增大,并用胶的脆性温度降低,耐低温性能明显提高。

2)当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2时,并用胶的微观结构未出现明显分层现象,物理性能较好。