氟橡膠配方

1樓：橡膠李秀權

1、配方設計的目的

簡要說橡膠配方設計的目的是客戶給定的橡膠製品的機械物理和化學效能（或製品的使用環境自己設計符合使用要求的物性），設計出橡膠材料助劑配合的最佳比例，最佳配比要滿足現實工廠的生產裝置、工藝要求，生產出合格的結構尺寸和物化效能橡膠製品。

配方設計順序：

a、根據製品的具體使用環境確定膠料的物化指標和應許波動範圍；

b、按照效能要求，根據工程師的經驗確定出合適的膠料，設計出適合自己裝置、模具的生產工藝條件；

c、根據膠料的效能和加工工藝要求選擇合適的膠料並確定相應的配比（質量份數）。

這種設計方法是先給出製品的物性，後設計所需的原料和生產工藝，所謂的倒逆分子設計方案。由於膠料的混煉、流動和反應均未達到分子水平，只能是物料配比的估算，需要通過小實驗配合，來驗證配方設計的合理性（正交設計、**分析等不再闡述）。

2、配方設計的原則

a、橡膠製品必須要符合相關的環保要求(vocs),設計要求：產品尺寸結構、外觀、氣味（voc）、roshreach、食品級飲水級醫療級、細菌滋生、物理機械效能、化學耐腐蝕效能，產品收縮等等。

b、製品必須遵循：節能高效，經濟合理原則，估算出原料成本、加工工藝和效能（使用要求）最佳平衡點；

c、在原有的設計上不斷優化材料配比（新材料的應用）和加工工藝（性裝置和自動化的應用）獲得預期的可行性。

3、配方設計的程式和方法

a、準備和收集階段

查閱資料、標準文獻，瞭解產品的使用環境和設計條件（溫度、介質、動靜負荷、溫度、氣候、老化、臭氧等），按照以往設計配方經驗和相似配方，設計出膠料配比、加工工藝、硫化工藝等。

b、配方實驗

設計實驗方法，一般有經驗的工程師會根據以往設計經驗估算出大概材料配合，實驗並驗證。但：優選法、一元變數法、正交設計、迴歸分析、均勻設計、高等線、計算機輔助設計、**分析等的應用，會讓我們更快更合理的找到材料設計的**配合點。

配方實驗分為：基礎配方、效能配方和滿足生產的生產配方。

基礎配方：鑑定橡膠生膠和配合助劑的基本組成；

效能配方：檢驗配合是否滿足產品的物化效能要求；

生產配方：滿足生產工藝、硫化條件等，生產出合格尺寸和效能指標的產品。

c、中試

放大樣，試製出需要的合格產品，滿足工藝生產，產品物性指標等；測試成品的相關物化效能，給技術鑑定合理的方案。

d、技術鑑定、批量投產。

要求高的產品，技術鑑定時，建議上製品應用的裝置上小批量測試，合格後再批次生產。

本次**不再討論橡膠實驗裝置應用和驗證方法。一個合格的配方工程師需要了解原材料物性和應用、實驗裝置應用和資料調整、物化指標實際應用所起到的作用、工廠現有裝置、模具等滿足生產需求。

2樓：匿名使用者

穩定性佳氟橡膠具有高度的化學穩定性，是目前所有彈性體中耐介質效能最好的一種[1] 。26型氟橡膠耐石油基油類、雙酯類油、矽醚類油、矽酸類油，耐無機酸，耐多數的有機、無機溶劑、藥品等，僅不耐低分子的酮、醚、酯，不耐胺、氨、氫氟酸、氯磺酸、磷酸類液壓油。23型氟膠的介質效能與26型相似，且更有獨特之處，它耐強氧化性的無機酸如發煙硝酸、濃硫酸效能比26型好，在室溫下98%的hno3中浸漬27天它的體積膨脹僅為13%~15%。

耐高溫性氟橡膠的耐高溫效能和矽橡膠一樣，可以說是目前彈性體中最好的。26-41氟膠在250℃下可長期使用，300℃下短期使用；246氟膠耐熱比26-41還好。在300℃×100小時空氣熱老化後的26-41的物性與300℃×100小時熱空氣老化後246型的效能相當，其扯斷伸長率可保持在100%左右，硬度90~95度。

246型在350℃熱空氣老化16小時之後保持良好彈性，在400℃熱空氣老化110分鐘之後保持良好彈性，在400℃熱空氣老化110分鐘之後，含有噴霧炭黑、熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長率上升約1/2~1/3，強度下降1/2左右，仍保持良好的彈性。23-11型氟膠可以在200℃下長期使用，250℃下短期使用。耐老化性氟橡膠具有極好的耐天候老化效能，耐臭氧效能。

據報導，dupont開發的vitona在自然存放十年之後效能仍然令人滿意，在臭氧濃度為0.01%的空氣中經45天作用沒有明顯龜裂。23型氟橡膠的耐天候老化、耐臭氧效能也極好。

真空效能 26型氟橡膠具有極好的真空效能。246氟橡膠基本配方的硫化膠真空放氣率僅為37×10-6乇升/秒．釐米2。246型氟橡膠已成功應用在10-9乇的真空條件下。

機械效能氟橡膠具有優良的物理機械效能。26型氟橡膠一般配合的強力在10~20mpa之間，扯斷伸長率在150~350%之間，抗撕裂強度在3~4kn/m之間。23型氟橡膠強力在15.

0~25mpa之間，伸長率在200%~600%，抗撕裂強度在2~7mpa之間。一般地，氟橡膠在高溫下的壓縮永久變形大，但是如果以相同條件比較，如從150℃下的同等時間的壓縮永久變形來看，丁和氯丁橡膠均比26型氟膠要大，26型氟橡膠在200℃×24小時下的壓縮變形相當於丁橡膠在150℃×24小時的壓縮變形。電效能 23型氟橡膠的電效能較好，吸溼性比其他彈性體低，可作為較好的電絕緣材料。

26型橡膠可在低頻低壓下使用。透氣性小氟橡膠對氣體的溶解度比較大，但擴散速度卻比較小，所以總體表現出來的透氣性也小。據報導，26型氟橡膠在30℃下對於氧、氮、氦、二氧化碳氣體的透氣性和丁基橡膠、丁橡膠相當，比氯丁膠、天然橡膠要好。

低溫效能氟橡膠的低溫效能不好，這是由於其本身的化學結構所致，如23-11型的tg>0℃。實際使用的氟橡膠低溫效能通常用脆性溫度及壓縮耐寒係數來表示。膠料的配方以及產品的形狀（如厚度）對脆性溫度影響都比較大，如配方中填料量增加則脆性溫度敏感地變壞，製品的厚度增加，脆性混同度也敏感地變壞。

耐輻射性氟橡膠的耐輻射效能是彈性體中比較差的一種，26型橡膠輻射作用後表現為交聯效應，23型氟橡膠則表現為裂解效應。246型氟橡膠在空氣中常溫輻射在5×107侖的劑量下效能劇烈變化，在1×107侖條件下硬度增加1~3度，強度下降20%以下，伸長率下降30%~50%，所以一般認為246型氟橡膠可以耐1×107侖，極限為5×107侖。

3樓：橡塑技術李秀權

氟橡膠是一類高飽和的含氟高聚物材料，由於分子中含有氟原子，降低了雙鍵的活性，一般不能用硫黃硫化，可以用有機過氧化物、有機胺類化合物、二羥基化合物和輻射等方法硫化。

（1）二胺及其衍生物硫化體系

胺類硫化劑在氟橡膠中應用較早，也普遍。其硫化膠物理機械效能較好，但耐酸性較差，主要用於氟橡膠26，製造耐熱和耐熱油製品。該硫化體系由硫化機和酸吸收劑組成。

胺類硫化劑（表188）（169頁）。

常用酸吸收劑有氧化鎂、氧化鋅和氧化鉛等（如表193）。

常用酸吸收劑對硫化機效能影響（表189）

氟橡膠26和氟橡膠-246胺類硫化體系配方舉例（表190）（169頁）。

以上各種配方為耐高溫用膠料，可在300℃熱空氣中使用24~50h，在200℃燃料油中使用200h；最後一種耐熱更佳，300℃使用時間可達50~100h。

（2）二元酚硫化體系

氟橡膠24和氟橡膠246可採用二元酸硫化體系硫化，其硫化膠壓縮永久變形比胺類低，所以又稱低壓縮永久變形硫化體系。

二元酚硫化體系由二元酚類硫化劑、季胺鹽等促進劑、酸吸收劑等組成。常用硫化劑（表191）（170頁）。常用促進劑（表192）。

常用酸吸收劑有氧化鎂和氧化鋅等，但以氧化鎂和氫氧化鈣並用為佳。各種酸吸收劑對硫化膠效能影響（表193）（見二胺及其衍生物硫化體系）。

（3）有機過氧化物硫化體系

過氧化物能引發自由基反應，使氟橡膠線型大分子形成c-c交聯，硫化膠耐熱效能良好，耐高溫壓縮變形小；膠料不易焦燒，能在常用硫化溫度範圍迅速硫化，硫化時無氣泡，可採用熱空氣等連續硫化工藝。

該體系主要用於g型氟橡膠，可用於氟橡膠23。

有機過氧物硫化體系主要由過氧化物、酸吸收劑、活性劑（其硫化劑）組成。

a.氟橡膠交聯特性 g型氟橡膠與一般viton型氟橡膠不同，它含有可供交聯中心的活性第三（或第四）單體。因此，採用有機過氧化物硫化特別有效。

b.過氧化物氟橡膠硫化用有機過氧化物品種（表194）。

c.活性劑又稱共硫化劑，對有機過氧化物硫化氟橡膠效能有重要影響，主要品種有taic、tatm等，應用效果較好。

d.酸吸收劑常用酸吸收劑（表196）。

上述酸吸收劑中，氧化鎂和氧化鋅較為常用。

e.硫化工藝特性有機過氧化物硫化體系的硫化工藝特性有兩點：硫化揮發物焦燒；二段硫化能顯著降低壓縮變形。

二段硫化能顯著改善過氧化物體系硫化膠效能；拉伸強度和定伸應力提高；壓縮變形減小。

一般來說，普通雙酚硫化體系硫化膠耐高溫壓縮變形，優於過氧化物體系，但是有機過氧化物體系的平板硫化膠壓縮變形則低於雙酚體系。

f.配方舉例氟橡膠有機過氧化物硫化體系配方舉例（如表200）（175頁）。

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