什么是氟、硅橡膠

　　橡膠一般可分為通用合成橡膠和特種合成橡膠兩類。通用合成橡膠性能與天然橡膠相似，用于制造一般的橡膠制品，特種合成橡膠具有耐高溫、耐低溫、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn)，多用于特殊環(huán)境和高科技領(lǐng)域，如航空、航天、軍事等方面，而其中的佼佼者是氟橡膠和硅橡膠。它們開發(fā)應(yīng)用之初都是為軍工配套，后因性能優(yōu)異而推廣至民用領(lǐng)域，并迅速深入到國民經(jīng)濟(jì)各部門和人們生產(chǎn)生活的各個(gè)環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)過程和人的生活環(huán)境得到極大改善，呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

　　一、氟橡膠氟橡膠是特種合成彈性體，其主鏈或側(cè)鏈上的碳原子上接有電負(fù)性極強(qiáng)的氟原子，由于C-F鍵能大(485KJ/mol)，且氟原子共價(jià)半徑為0.64A，相當(dāng)于C-C鍵長的一半，因此氟原子可以把C-C主鏈很好地屏蔽起來，保證了C-C鏈的穩(wěn)定性，使其具有其它橡膠不可比擬的優(yōu)異性能，如耐油、耐油、耐化學(xué)藥品性能，良好的物理機(jī)械性能和耐候性、電絕緣性和抗輻射性等，在所有合成橡膠中其綜合性能最佳，俗稱“橡膠王”。主要用于制作耐高溫、耐油、耐介質(zhì)的橡膠制品，如各種密封件、隔膜、膠管、膠布等，也可用作電線外皮，防腐襯里等。在航空、汽車、石油、化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在軍事工業(yè)上，氟橡膠主要用于航天、航空及運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、戰(zhàn)斗機(jī)、新型坦克的密封件、油管和電氣線路護(hù)套等方面，是國防尖端工業(yè)中無法替代的關(guān)鍵材料。

　　1.氟橡膠的主要性能及應(yīng)用從主鏈結(jié)構(gòu)上看，氟橡膠可以分為三種基本類型：即氟碳橡膠、氟硅橡膠、氟化磷腈橡膠。其中以氟碳橡膠為主，而其中又以偏氟乙烯與三氟氯乙烯共聚(1#膠)、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚(2#膠)、偏氟乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚(3#膠)為主。

　　(1)1#氟橡膠具有良好的物理機(jī)械性能及化學(xué)穩(wěn)定性，能在200℃之下長期使用，250℃之下短期使用；脆點(diǎn)為-20℃~ -40℃；優(yōu)良的耐介質(zhì)性能，對有機(jī)溶劑、無機(jī)酸、氧化劑作用的穩(wěn)定性優(yōu)良，尤其耐酸性優(yōu)異；有極好的耐氣候、耐臭氧性能，在大氣中暴露數(shù)年后，物理機(jī)械性能變化甚微，對微生物的作用亦較穩(wěn)定。1#氟橡膠目前國內(nèi)僅晨光院生產(chǎn)。主要用于制備耐熱、耐油、耐酸的橡膠制品。如密封件、膠管、膠墊、膠布、膠帶、簿膜、油箱和浸漬制品等也可用作導(dǎo)線的外護(hù)套及設(shè)備防腐襯里等，廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)、石油工業(yè)、汽車工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。

　　(2)2#氟橡膠2#氟橡膠是用量最大的氟橡膠品種。具有良好的貯存穩(wěn)定性、電絕緣性和抗輻射性；優(yōu)良的耐油、耐介質(zhì)性；極好的真空性能，可滿足特殊場合的需要；耐熱性好，通?？稍?50℃下長期使用，300℃下短期使用。

　　26型氟橡膠主要用于耐熱、耐油、耐酸的橡膠制品制備。如密封件、膠管、膠墊等。產(chǎn)品可在250℃下長期使用，300℃下短期使用，它耐油性優(yōu)于其它品種氟橡膠，可用于需耐油的場合的部件。舉例如下：用作“○”形圈，V型密封圈，帶金屬骨架的油封皮碗、閥門密封墊等。這些密封材料可在200～250℃溫度下長期工作和300℃短期工作。

　　在石油工業(yè)中：F26膠密封件被用在鉆井機(jī)械煉油設(shè)備、天然氣脫硫裝置上，可同時(shí)承受高溫、高壓、油類和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)等苛刻條件中使用。

　　在化學(xué)工業(yè)中：F26密封件被用在泵、管接頭、設(shè)備容器之中，以密封無機(jī)酸、有機(jī)物等化學(xué)物質(zhì)。

　　在建筑材料制造方面：F26可作水泥單倉泵密封膠圈，比天然橡膠做的密封圈使用壽命延長了10倍左右。

　　(3)3#氟橡膠具有突出的耐高溫性能、耐油、特別是耐雙酯油類、耐化學(xué)藥品以及良好的物理機(jī)械性能、滿意的介電性能、不燃性、耐候性及優(yōu)異的真空性能、耐輻射性；通?？稍?75℃下長期使用，在320℃下短期使用；耐油、耐酸性優(yōu)于1#膠；耐氣候、耐臭氧、耐輻射性、透氣性及電性能和耐燃性能與2#膠相近。廣泛地應(yīng)用于宇航、汽車、機(jī)械、石油化工等領(lǐng)域。例如用作飛機(jī)的液壓系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的動靜密封材料；用作油田的密封材料，油田用的電纜輸油管道以及鉆井設(shè)備上；化工行業(yè)用作設(shè)備、管道柔性連接、泵等的襯里或作耐腐蝕的密封材料，制成管道，用以輸送或有機(jī)溶劑或其他有腐蝕性的介質(zhì)等等。

　　二、硅橡膠有機(jī)硅材料主要由硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷偶聯(lián)劑四大類構(gòu)成，硅橡膠(簡稱硅橡膠)是有機(jī)硅產(chǎn)品中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為廣泛的一大類產(chǎn)品。其主要組成是高摩爾質(zhì)量的線型聚硅氧烷。由于Si-O-Si鍵是其構(gòu)成的基本鍵型，硅原子主要連接甲基，側(cè)鏈上引入極少量的不飽和基團(tuán)，分子間作用力小，分子呈螺旋狀結(jié)構(gòu)，甲基朝外排列并可自由旋轉(zhuǎn)，因此硅橡膠硫化后具有優(yōu)異的耐高、低溫，耐候、憎水、電氣絕緣性、生理惰性等特點(diǎn)，在國防軍工、醫(yī)療衛(wèi)生、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中獲得了廣泛應(yīng)用。

　　1.硅橡膠的主要性能及應(yīng)用硅橡膠按其硫化溫度，可分為高溫(加熱)硫化型及和室溫硫化型兩大類，高溫膠主要用于制造各種硅橡膠制品，而室溫膠則主要是作為粘接劑、灌封材料或模具使用。

　　(1)熱硫化硅橡膠(HTV)熱硫化硅橡膠(HTV)是有機(jī)硅產(chǎn)品中最重要的一類，甲基乙烯基硅橡膠(VMQ)是HTV中最主要的品種，俗稱高溫膠。

　　甲基乙烯基硅橡膠(生膠)是無色、無臭、無毒、無機(jī)械雜質(zhì)的膠狀物，生膠按需要加入適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)劑、結(jié)構(gòu)控制劑、硫化劑等助劑一起混煉，然后升溫模壓成型或擠出成型，再經(jīng)二段硫化做成各種制品。其制品具有優(yōu)良的電絕緣性，抗電弧、電暈、電火花能力強(qiáng)，防水、防潮、抗沖擊力、抗震性好，具有生理惰性，透氣性等性能。

　　主要用于航空、儀表、電子電器、航海、冶金、機(jī)械、汽車、醫(yī)療衛(wèi)生等部門，可做各種形狀的密封圈、墊片、管、電纜，也可做人體器官、血管、透氣膜以及橡膠模具，精密鑄造的脫模劑等。

　　(2)室溫硫化硅橡膠(RTV)室溫硫化硅橡膠一般包括縮合型和加成型兩大類。

　　加成型室溫膠是以具有乙烯基的線性聚硅氧烷為基礎(chǔ)膠，以含氫硅氧烷為交聯(lián)劑，在催化劑存在下于室溫至中溫下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而成為彈性體。它具有良好的耐熱性、憎水性、電絕緣性，同時(shí)由于活性端基的引入，使其具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，尤其是在抗張強(qiáng)度、相對伸長和撕裂強(qiáng)度上有了明顯的提高。它適用于多種硫化方法，如輻射硫化、過氧化物硫化及加成型硫化，廣泛用于耐熱、防潮、電絕緣、高強(qiáng)度硅橡膠制品等方面。

　　縮合型室溫硫化硅橡膠是以硅羥基與其他活性物質(zhì)之間的縮合反應(yīng)為特征，于室溫下即可交聯(lián)成為彈性體的硅橡膠，產(chǎn)品分為單組份包裝和雙組份包裝兩種形式。單組分室溫硫化硅橡膠(簡稱RTV-1膠)是縮合型液體硅橡膠中主要產(chǎn)品之一。通常由基礎(chǔ)聚合物、交聯(lián)劑、催化劑、填料及添加劑等配制而成。產(chǎn)品包裝在密封軟管中，使用時(shí)擠出，接觸空氣后能自行硫化成彈性體，使用極為方便。硫化膠能在(–60～+200℃)溫度范圍長期使用，具有優(yōu)良的電氣絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能耐水，耐臭氧，耐氣候老化，對多種金屬和非金屬材料有良好的粘接性。主要用作各種電子元器件及電氣設(shè)備的涂復(fù)，包封材料起絕緣，防潮，防震作用；作為半導(dǎo)體器件的表面保護(hù)材料；也可作為密封填隙料及彈性粘接劑等。

　　雙組分室溫硫化硅橡膠(簡稱RTV-2膠)使用上沒有RTV-1膠方便，但其組分比例富于變化，一個(gè)品種可以得到多種規(guī)格性能的硫化制品，而且還能深度硫化，因而被廣泛用于電子電器、汽車、機(jī)械、建筑、紡織、化工、輕工、印刷等行業(yè)作絕緣、封裝、嵌縫、密封、防潮、抗震及制作輥筒的材料。此外，由于RTV-2具有優(yōu)異的脫模性，因而作為軟模材料大量用于文物、工藝品、玩具、電子電器、機(jī)械零件等的復(fù)制與制造。有機(jī)硅密封膠的典型應(yīng)用場合之一是玻璃幕墻。將玻璃與鋁合金框架用有機(jī)硅結(jié)構(gòu)膠粘接作為外墻材料，伸縮縫則用有機(jī)硅耐候膠做防水密封。其他方面的應(yīng)用還包括用于鋁合金門窗和塑鋼門窗的周邊密封，玻璃安裝及移動槽的拼縫、鉚釘及固定螺絲的密封：廚房、浴室、洗手間的衛(wèi)生潔具及臺面、墻體、家具之間的防水密封；水族館、天棚、金屬頂蓋、櫥窗、柜臺、護(hù)墻板、彩鋼板的密封；用于高等級公路板塊間的防水嵌縫密封等。

　　RTV除了建筑用密封膠以外，還包括用于航空航天、核電站、電子、機(jī)械、汽車等行業(yè)的密封材料，用于電子元器件灌封的有機(jī)硅灌封材料，用作軟模材料的有機(jī)硅模具膠等。這些品種的需求量相對較少，全但在很多場合卻是不可少的。