氟矽橡膠的加工工藝
氟矽橡膠的加工工藝
氟矽橡膠的重要特性
耐油、耐溶劑、耐化學(xué)藥品性
氟矽橡膠與甲基乙烯基矽橡膠相比，其耐油、耐溶劑、耐化學(xué)藥品性極其優(yōu)良；即使與氟橡膠相比，耐油、耐溶劑性也是良好的。在相同介質(zhì)、溫度、時間下浸漬後均顯示出了優(yōu)良的耐久性，可以說氟矽橡膠是唯壹一種在-68℃～232℃下耐非極性介質(zhì)的彈性體。
氟矽橡膠的耐含甲醇汽油性也比較好，即使在汽油/甲醇（85vol% /15vol%）混合體係中，其硫化膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、體積變化都很小，經(jīng)500h長時間的浸漬試驗後，各項物性也幾乎冇有變化。
耐熱性
氟矽橡膠的高溫分解與矽橡膠一樣，即：側(cè)鏈氧化、主鏈斷裂、側(cè)鏈熱分解和引起各種複合反應(yīng)。由於分解產(chǎn)物也會引起主鏈斷裂，所以耐熱性通常比矽橡膠要差一些，在200℃的溫度下已開始氧化老化。但通過添加鐵、鈦、稀土類氧化物等少量的熱穩(wěn)定劑便可使其獲得顯著的改善，即使在250℃高溫下也具有足夠的耐熱性。
溫度對氟矽橡膠影響比矽橡膠大，但比氟橡膠小。國外還研究了氟矽橡膠在150℃×2000h、175℃×5000h、200℃×4000h條件下的使用壽命，其結(jié)果是僅次於甲基乙烯基矽橡膠。
耐寒性
氟矽橡膠與普通矽橡膠一樣，低溫性能良好。由於氟矽橡膠是以柔軟的Si-O為主鏈構(gòu)成的線型高聚物，所以低溫特性優(yōu)於以C-C為主鏈的氟橡膠。其中，氟矽橡膠（LS-2370U）的低溫特性更好，脆性溫度低達(dá)-89℃，而一般的氟橡膠約為-30℃。
電性能、耐輻射性能
氟矽橡膠的電性能與普通矽橡膠相近，但特彆可貴之處是在高溫、低溫、潮濕、油、溶劑、化學(xué)藥品、臭氧等苛刻條件下的變化很小。
氟矽橡膠的耐輻射性能並不突出，但耐輻射老化性能優(yōu)於甲基乙烯基矽橡膠。
物理機(jī)械性能
氟矽橡膠與普通矽橡膠一樣，硫化膠的機(jī)械強(qiáng)度（特彆是撕裂強(qiáng)度）比較低。因此，改善和提高氟矽橡膠的強(qiáng)度也是一個重要的研究課題。
其他特性
氟矽橡膠的耐天候老化性非常優(yōu)良，即使暴露5年後，仍保持有良好的性能。臭氧是彈性體老化時生成多的氣體之一，但氟矽橡膠通過動態(tài)或靜態(tài)試驗後都未發(fā)現(xiàn)有龜裂或裂紋的現(xiàn)象。
此外，氟矽橡膠的防黴性、生理惰性、抗凝血性也是十分良好的。
氟矽橡膠的加工工藝
混煉
氟矽橡膠雖屬固體，但可塑度高，不需塑煉，可直接采用開煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混煉。其加藥順序或混煉工藝過程如下：
生膠（氟矽橡膠＋少量矽橡膠）→白炭黑＋結(jié)構(gòu)控製劑＋加工助劑→倒膠、薄通（5次）→熱處理→返煉＋交聯(lián)劑→薄通（8～10次）→出片、停放（12h以上）→待用
當(dāng)采用開煉機(jī)混煉時，在開煉機(jī)輥筒上方裝備防塵或抽風(fēng)裝置，以減少白炭黑的飛揚(yáng)。在混煉過程中不得有其他雜質(zhì)或膠?；烊耄瑴囟葢?yīng)控製在40℃以下，開足冷卻水。開煉機(jī)混煉吃粉較慢，每批膠料的混煉時間約在20～40min之間。裝膠隨開煉機(jī)規(guī)格而定，一般Φ160mm×320mm的開煉機(jī)為1～2kg,Φ250mm×620mm的為5～8kg。nextpage
至於采用密煉機(jī)混煉，不但可以提高生產(chǎn)效率、降低勞動強(qiáng)度，而且還能夠減少白炭黑的飛揚(yáng)和改善操作環(huán)境。密煉機(jī)混煉的加藥順序基本與開煉機(jī)相似，但對加藥間隔時間的要求並不嚴(yán)格。每批膠料的混煉時間約為8～18min，密煉機(jī)的填充係數(shù)應(yīng)控製在0.7～0.75的範(fàn)圍較為適宜。排膠溫度與填料種類有關(guān)，通常應(yīng)控製在50℃～70℃的範(fàn)圍。
熱處理
當(dāng)采用未經(jīng)表麵改性的氣相法白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑時，膠料中必須加入結(jié)構(gòu)控製劑。因此，膠料的熱處理也就成為一道必需的工序。
熱處理的目的主要在於：使結(jié)構(gòu)控製劑與白炭黑進(jìn)一步結(jié)合；消除低分子揮發(fā)物。一般來講，熱處理的條件為160℃～200℃×1～1.5h。
過濾
對擠出製品、壓延製品、塗膠製品、膜片製品來講，機(jī)械雜質(zhì)和未分散的配合劑粒子是導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要因素之一。因此，對上述製品所用的膠料必須進(jìn)行過濾。過濾時可采用濾膠機(jī)，也可用普通擠出機(jī)替代。機(jī)筒、螺桿的溫度應(yīng)控製到很低，濾網(wǎng)規(guī)格以120～200目為宜。
返煉
膠料經(jīng)停放後，因凝膠含量增加、可塑性降低，所以使用時必須進(jìn)行返煉。膠料返煉應(yīng)適可而止，返煉不足，膠料柔軟性差，表麵不平整；而返煉過度，則膠料表麵會發(fā)粘，不利於操作，特彆對氟矽橡膠更是如此。
硫化
氟矽橡膠不同於其他普通橡膠，硫化是分一段、二段兩次完成的。一段硫化時間短（1.5～15min），僅能使製品達(dá)到定型的程度；經(jīng)過二段硫化（3～6h）後才能夠達(dá)到完全硫化，硫化膠的各項物性才能夠趨於穩(wěn)定。
模型硫化適用於O形圈、皮碗、膜片、油封、襯墊、護(hù)套等製品的加工；常壓熱空氣硫化和加壓蒸汽硫化主要是用於膠管、膠帶、膠布、膠繩、電線電纜覆蓋層等擠出製品、壓延製品、塗膠製品的加工。硫化所用設(shè)備可根據(jù)製品類型選擇，硫化條件可根據(jù)製品規(guī)格、厚度、硫化體係來確定。其模壓製品和擠出製品的一段硫化條件分彆見表1、表2所示。
氟矽橡膠的應(yīng)用
氟矽橡膠是兼具矽橡膠和氟橡膠兩者特性的彈性體材料。與甲基乙烯基矽橡膠相比，大的優(yōu)點(diǎn)是耐油、耐溶劑性；而與氟橡膠相比，儘管在耐烷烴溶劑方麵的差彆甚微，但耐芳烴溶劑性優(yōu)於氟橡膠，它的良溶劑隻有極性大、小分子的酮類。氟矽橡膠的耐熱性、耐寒性、壓縮長久變形性更優(yōu)，而且物性對溫度的依賴性較小，從低溫到高溫都顯示出了優(yōu)良的性能。其次，即使不使用增塑劑也可製得低硬度的製品。因此，氟矽橡膠作為一種新的高性能彈性體材料正在廣泛地應(yīng)用。
氟矽橡膠的應(yīng)用主要在航空航天、車輛船舶、電子通信、精密儀器、石油化工和*療衛(wèi)生等領(lǐng)域，但目前巿場需求量大的還是火箭、衛(wèi)星、汽車、飛機(jī)製造業(yè)。
航空薄膜：油箱調(diào)壓管路中活門用膜片、油箱通氣活門用膜片（在-55℃～200℃的煤油蒸汽和150℃的RP煤油中使用的氟矽橡膠塗層與聚酯布作骨架材料的夾布薄膜）；
靜、動態(tài)密封件：墊圈、皮碗、活門；
汽車製品：燃油水平指示傳感器軟管、霧化器油泵隔膜、燃油泵隔膜、波紋護(hù)套、發(fā)動機(jī)曲軸後密封圈、氣缸墊、燃油泵密封件、油箱蓋墊圈、油箱加油墊圈、濾油器密封件；
其他：耐氟氯油、耐氟溴油、耐三氯聯(lián)苯、耐H2S溶液、耐液氮等密封件。
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