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氟橡胶的（简介，主要性能，交联机理）
Release Time：2021-08-10氟橡胶的简介
氟橡胶是各种聚合物的总称，这些聚合物具有非常好的热性能和对油、脂肪、无机酸和多种化学品的耐受性。这些弹性体还具有许多其他有用的特性，使其适用于各种应用，具体取决于精确的配方。氟橡胶是由偏二氟乙烯与氟化单体聚合而成。该过程产生了不同结构的共聚、三聚或四聚体，氟含量在 65% 到 71% 之间。它们用双酚 AF、过氧化物或二胺固化。通过将弹性体退火数小时可以获得优异的机械性能。使用这些橡胶化合物的两个最重要的部门是汽车和航空航天工业。氟橡胶化合物用于制造软管，例如汽车行业的燃料和涡轮增压器软管。氟碳橡胶也适用于制造密封件、电缆绝缘层、内衬、隔膜和防护手套。氟橡胶模制品可以制成任何所需的几何形状。
氟橡胶的主要性能
(1)耐腐蚀性：氟橡胶具有优良的耐腐蚀性。一般来说，它在有机液体（燃料油、溶剂、液压介质等）、浓酸（硝酸、硫酸、盐酸）、高浓度双氧水等强酸的稳定性方面优于其他橡胶。
(2)耐溶胀性：氟橡胶具有较高的化学稳定性，是所有弹性体中耐介质性最好的。
(3)耐热、耐高温：在耐老化方面，氟橡胶可与硅橡胶相媲美，优于其他橡胶。氟橡胶在不同温度下的性能变化大于硅橡胶和通用丁基橡胶。氟橡胶的拉伸强度和硬度随着温度的升高而显着降低。抗拉强度的变化为：150℃以下，随温度升高迅速下降。在 150 到 260 °C 之间，它随着温度的升高而缓慢下降。氟橡胶的耐高温性能与硅橡胶相同，可以说是目前弹性体中最好的。
(4)耐低温性：氟橡胶由于其自身的化学结构，其低温性能不佳。氟橡胶的耐低温性一般保持在-15～20℃的极限温度。随着温度的降低，它的抗拉强度变得更大，并且在低温下看起来很坚韧。用作密封件时，常出现低温密封件泄漏问题。脆性温度随样品的厚度而变化。
(5)耐过热水和蒸汽：氟橡胶对热水的稳定性不仅取决于松散材料，还取决于胶料的配合。对于氟橡胶，该特性主要由其硫化体系决定。过氧化物硫化体系优于胺和双酚AF硫化体系。
(6)压缩永久变形性能：用于密封的氟橡胶在高温下的压缩变形是其关键性能。透气氟橡胶的多功能应用与其压缩永久变形的改进分不开。它是作为密封制品必须控制的重要性能。在 200 至 300 °C 的温度范围内，压缩永久变形非常大。但在1970年代，美国杜邦公司对其进行改进，研制出一种低压缩永久固化胶料，由生胶品种改性，硫化而成。改进了体系选择（从胺硫化改进到双酚AF硫化），使氟橡胶在200℃长期密封时具有更好的压缩永久变形。氟橡胶在149℃下长期存放。
(7)耐候性和耐臭氧性：氟橡胶具有优良的耐候性和耐臭氧性。据报道，杜邦开发的VitonA经过10年的自然储存，性能仍然令人满意，在臭氧体积分数为0.01%的空气中存放45天没有明显的裂化。
(8)机械性能：氟橡胶一般具有较高的抗拉强度和硬度，但弹性较差。
(9)电性能：氟橡胶的电绝缘性能不是很好，只适用于低频和低压。
(10)耐真空性高：氟橡胶具有优良的耐真空性。这是因为氟橡胶在高温高真空条件下放气率小，气体挥发量小。
(11)阻燃性：橡胶的阻燃性取决于分子结构中的卤素含量。卤素含量越多，阻燃性越好。氟橡胶与火焰接触可燃烧，但离开火焰后会自动熄灭，所以氟橡胶是一种自熄性橡胶。
(12)抗辐射性：氟橡胶是一种抗中等剂量辐射的材料。高能辐射的辐射会导致氟橡胶开裂和结构化。
氟橡胶的交联机理
由于氟橡胶中的聚合物链是饱和的，不能用硫磺硫化。因此，需要其他机制将含氟聚合物与弹性网络结合。
1.二胺交联
二胺交联，其中使用封闭二胺来固化聚合物，是氟橡胶硫化的最古老方法。在碱性环境中，偏二氟乙烯可以分解氟化氢，为胺腾出空间。在此过程中形成的氢氟酸通常被氧化镁捕获，从而产生氟化镁。这种方法今天仍然普遍使用，因为二胺固化的弹性体会产生良好的橡胶-金属粘合力。然而，同时，二胺固化的氟橡胶在水性介质中易于氢化。
2.双酚机制
双酚或二羟基机制是亲核取代机制。双酚AF和季鏻盐用作碳氟聚合物的交联组分。这种更现代的方法提高了弹性体对水解和高温的抵抗力。它还导致优异的压缩永久变形。
3.过氧化物交联（三嗪法）
过氧化物交联（自由基交联）对于含有全氟甲基乙烯基醚 (PMVE) 的橡胶尤为重要，因为其他两种方法可能会通过攻击 PMVE 导致聚合物链断裂。在水性和非水性电解质中，过氧化物固化的氟橡胶优于通过其他机制固化的氟碳橡胶。然而，这些聚合物的热稳定性略低于双酚固化氟橡胶。
