1. 前言

    氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的一種高分子彈性體，所以它具有特別優(yōu)異的性能。這里要討論的是氟-26或氟-246（即維通型氟橡膠）,它是偏氟乙烯、六氟丙烯的二元和三元（第三單體為四氟乙烯）共聚物。其用量占**氟橡膠總消耗量的90%以上。氟橡膠自1956年由美國(guó)杜邦公司的試驗(yàn)裝置投產(chǎn)后，1958年即建成1800噸/年規(guī)模生產(chǎn)裝置以來(lái)，它的發(fā)展十分迅速。60年代中后期，年遞增為20%-30%，70年代的增長(zhǎng)率為10%，踏進(jìn)80年代仍保持7%-8%的增長(zhǎng)速度，而且這種趨勢(shì)一直保持下來(lái)。氟橡膠大量用于特殊密封制品的生產(chǎn)。據(jù)報(bào)道，美國(guó)50%的氟橡膠用于橡膠密封制品；日本的應(yīng)用比例更大，高達(dá)80%。

    維通型氟橡膠的高速發(fā)展，主要是他具有*好的綜合性能，包括它具有較好的力學(xué)強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性好，耐介質(zhì)性能特別優(yōu)異，而且加工生產(chǎn)工藝方便、成本較低，因此，它在氟彈性體中占有**優(yōu)勢(shì)的地位。已廣泛用于航天、航空、交通、石油、機(jī)械、冶金、化工等工業(yè)部門(mén)，并在各個(gè)領(lǐng)域取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

    2. 氟橡膠的主要性能

    （1）常態(tài)下的力學(xué)性能

    26型氟橡膠一般的配合強(qiáng)度10-20Mpa；伸長(zhǎng)率150-300%；撕裂強(qiáng)度在20-40KN/m之間，但是它的彈性較差。

    氟橡膠的摩擦系數(shù)（0.8），較丁腈橡膠的摩擦系數(shù)（0.9~1.5）小。

    （2）耐高溫性能

    氟橡膠和硅橡膠的耐高溫性能，是目前現(xiàn)有橡膠中*好的。F26-41氟橡膠在200~250℃下可長(zhǎng)期工作，在300℃也可短期工作（見(jiàn)表1），F(xiàn)246的耐熱性能比F26好一點(diǎn)。

表1.氟橡膠的耐熱性

    在耐老化方面，氟橡膠和硅橡膠優(yōu)于其它品種的橡膠（見(jiàn)表2）

表.2各種橡膠的耐熱老化性*

    *橡膠在該濃度下，經(jīng)過(guò)24~26小時(shí)老化后，拉伸強(qiáng)度≥7MPa；伸長(zhǎng)率≥100%的稱(chēng)為具有工作能力。

氟橡膠拉伸強(qiáng)度和硬度隨溫度升高而明顯下降。拉伸強(qiáng)度和硬度的變化特點(diǎn)是：在150℃以下，隨溫度升高而迅速降低；在150～260℃之間，隨溫度升高下降緩慢（見(jiàn)表3）。

表3.氟橡膠在不同溫度下的性能變化

    基于以上情況，在高溫條件下使用的氟橡膠密封件，應(yīng)避免非裝配應(yīng)力的作用，以免造成高溫下早期損壞。

    （3）耐腐蝕性能

    氟橡膠具有**的耐腐蝕性能。它對(duì)有機(jī)液體、不同燃料油和潤(rùn)滑油的穩(wěn)定性?xún)?yōu)異。對(duì)大部分無(wú)機(jī)酸、碳?xì)浠衔?、苯和甲苯有良好的抗蝕性。僅僅不耐低分子的酯、醚、酮以及部分胺類(lèi)化合物。

    （4）耐熱水和過(guò)熱蒸汽的性能

    橡膠對(duì)熱水作用的穩(wěn)定性，不僅取決于本體材料，而且決定于膠料的配合。對(duì)氟橡膠來(lái)說(shuō)，過(guò)氧化物硫化的氟橡膠優(yōu)于胺類(lèi)和酚類(lèi)硫化體系的膠料。應(yīng)該說(shuō)，氟橡膠的耐熱水和過(guò)熱蒸汽性能一般，它不如乙丙橡膠，在180℃×24h的過(guò)熱水浸泡后體積變化不超過(guò)10%，物理性能沒(méi)有太大的變化。

    （5）壓縮長(zhǎng)久變形性能

    氟橡膠用于高溫下的密封中，壓縮變形是它的關(guān)鍵性能。維通型氟橡膠所以得到極其廣泛的應(yīng)用，是與它的壓縮變形的改進(jìn)分不開(kāi)的。美國(guó)杜邦公司從60～７0年代致力于提高氟橡膠壓縮變形的抗耐性，并取得顯著的效果。表4是杜邦公司氟橡膠壓縮變形的改進(jìn)。

表4. 杜邦公司氟橡膠壓縮變形的改進(jìn)

    （6）耐低溫性能

    氟橡膠的耐低溫性能一般，它能保持彈性的極限溫度為-15~-20℃。隨著溫度的降低，它的拉伸強(qiáng)度變大，在低溫下顯得強(qiáng)韌的。在測(cè)2mm厚的標(biāo)準(zhǔn)試樣時(shí)，它的脆性溫度在-30℃左右；厚度1.87mm時(shí)為-45℃；厚度0.63mm時(shí)為-53℃；厚度0.25mm時(shí)為-69℃。一般氟橡膠的使用溫度可略低于脆性溫度。如美國(guó)**標(biāo)準(zhǔn)MIL-25879D中規(guī)定使用溫度為-40~205℃。國(guó)外對(duì)氟橡膠在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中使用溫度極限為-35℃。

    （7）耐氣候老化和耐臭氧性

    VitonA自然存放10年之后的性能仍然是令人滿(mǎn)意的。在臭氧濃度為0.01%的空氣中，經(jīng)45天作用沒(méi)有明顯龜裂。它的耐氣候老化和耐臭氧性是令人滿(mǎn)意的。

    （8）電性能

    氟橡膠的電絕緣性能不是太好，只適于低頻低壓下使用。溫度對(duì)它的電性能影響很大，從24℃升到184℃時(shí)，其絕緣電阻下降35000倍。

    （9）氣透性

    氟橡膠的氣體溶解度比較大，其擴(kuò)散速度比較小，總的氣透性很小。在氟橡膠中，填料的加入，充填了橡膠內(nèi)部的空隙，從而使硫化膠的氣透性變小，這對(duì)于真空密封是很有利的。如配合適中，氟橡膠可解決10-7Pa真空密封。

    （10）耐燃性

    氟橡膠遇火能燃燒，離火即自熄。