04.19 有一種材料,叫氟硅!

氟硅材料是在有機硅材料以及有機氟材料的基礎上發展起來的一種新興材料。氟硅聚合物由於其主鏈結構的硅氧鍵和側鏈結構上的含氟烷基,使其兼有氟碳橡膠高溫耐化學腐蝕,耐油性能和硅橡膠優良的高溫抗張保持率、低溫柔軟特性,國外專家認為氟硅橡膠是-68℃-232℃寬廣溫度範圍使用的耐油、耐溶劑的唯一合成橡膠。

是現代軍事工業、航空航天工業、汽車船舶等運輸工業、石油化工工業,以及人工臟器等醫療衛生部門不可缺少的特種材料。

氟硅橡膠的特性

1.O-Si-O鍵角較大,易自由旋轉→低溫性能優異

2.Si-O鍵能高→耐高溫性能好

3.主鏈被-CH2CH2CF3覆蓋→ 耐油性能好

4.材料表面被CF3基團覆蓋→表面張力極低

5.側基CH2CH2含有一定偶極性 →氣密性好

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耐油、耐溶劑、耐化學藥品性

對於脂肪族,芳香族和氯化烴溶劑,對石油基的各種燃料油、潤滑油、液壓油及某些合成油(如二酯類潤滑油、硅酸酯類液壓油等)常溫和高溫下的穩定性都很好,並還能保持彈性。在浸油條件下,最高使用溫度可達180℃。在常溫和高溫下的穩定性都很好,能在-50℃~+200℃範圍內長期使用,250℃下短期使用。

氟硅橡膠與甲基乙烯基硅橡膠相比,其耐油、耐溶劑、耐化學藥品性極其優良;即使與氟橡膠相比,耐油、耐溶劑性也是良好的。在相同介質、溫度、時間下浸漬後均顯示出了優良的耐久性,可以說氟硅橡膠是唯一一種在-68℃~232℃下耐非極性介質的彈性體。

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氟硅橡膠的耐含甲醇汽油性也比較好,即使在汽油/甲醇(85vol% / 15vol%)混合體系中,其硫化膠的硬度、拉伸強度、體積變化都很小,經500h長時間的浸漬試驗後,各項物性也幾乎沒有變化。

耐 熱 性

氟硅橡膠的高溫分解與硅橡膠一樣,即:側鏈氧化、主鏈斷裂、側鏈熱分解和引起各種複合反應。由於分解產物也會引起主鏈斷裂,所以耐熱性通常比硅橡膠要差一些,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。

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溫度對氟硅橡膠影響比硅橡膠大,但比氟橡膠小。國外還研究了氟硅橡膠在150℃×2000h、175℃×5000h、200℃×4000h條件下的使用壽命,其結果是僅次於甲基乙烯基硅橡膠。

耐 寒 性

氟硅橡膠與普通硅橡膠一樣,低溫性能良好。由於氟硅橡膠是以柔軟的Si-O為主鏈構成的線型高聚物,所以低溫特性優於以C-C為主鏈的氟橡膠。其中,氟硅橡膠(AFS-R-M1200)的低溫特性更好,脆性溫度低達-70℃,而一般的氟橡膠約為-30℃。

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電性能、耐輻射性能

氟硅橡膠的電性能與普通硅橡膠相近,但特別可貴之處是在高溫、低溫、潮溼、油、溶劑、化學藥品、臭氧等苛刻條件下的變化很小。氟硅橡膠的耐輻射性能並不突出,但耐輻射老化性能優於甲基乙烯基硅橡膠。

其他特性

氟硅橡膠的耐天候老化性非常優良,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最多的氣體之一,但氟硅橡膠通過動態或靜態試驗後都未發現有龜裂或裂紋的現象。

此外,氟硅橡膠的防黴性、生理惰性、抗凝血性也是十分良好的。


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