氟橡膠的加工與應(yīng)用（二）

3. 氟橡膠的配合技術(shù)

    一個(gè)氟橡膠的配方，一般是由生膠、吸酸劑、硫化劑、促進(jìn)劑、補(bǔ)強(qiáng)填充劑、加工助劑等組成。

    （1） 生膠

    國產(chǎn)氟橡膠和國外的氟橡膠的性能基本相同，只是加工性能有些差異，國產(chǎn)膠的加工性能較差，主要是門尼粘度較高，相應(yīng)影響膠料加工流動(dòng)性差。

    國產(chǎn)氟橡膠26相當(dāng)于美國杜邦公司的VitonA，氟橡膠246相當(dāng)于VitonB，國外的氟橡膠生膠，有不少已加好了硫化劑，美國3M公司和日本大金公司供應(yīng)的氟橡膠已經(jīng)加好了硫化劑。

    （2） 硫化劑

    硫化是使氟橡膠產(chǎn)生一定程度的交聯(lián)，使其具有良好的使用性能。氟橡膠硫化可以采用親核試

劑的離子加成機(jī)理進(jìn)行，也可以以過氧化物或射線以自由基機(jī)理進(jìn)行。

    胺類化合物（1#、3#硫化劑）硫化氟橡膠，可以解決一般產(chǎn)品的要求；采用2#硫化劑，可以解決膠漿的加工。

    在密封制品中，為使其有較小的壓縮變形值，應(yīng)優(yōu)先選用酚類化合物作為硫化劑。如對(duì)苯二酚、雙酚A、雙酚AF等，并配用相應(yīng)的促進(jìn)劑，以適合高層次的性能要求。

    在解決腐蝕介質(zhì)的抗耐性上，建議采用過氧化物硫化氟橡膠。

    （3） 吸酸劑

    吸酸劑也稱為穩(wěn)定劑。它是為了解決氟橡膠加工過程產(chǎn)生氟化氫對(duì)金屬的腐蝕和污染，使硫化反應(yīng)順利進(jìn)行。Ca(OH)2等。一般采用 MgO、CaO、ZnO、PbO、二鹽基亞磷酸鉛，其用量一般在5 ~10份。它們的加入各有特點(diǎn)：MgO耐熱性好； PbO 耐酸性好；CaO壓縮變形小；對(duì)消除氣泡有利；ZnO和二鹽基亞磷酸鉛，膠料流動(dòng)性得到改善，耐水性好；Ca(OH)2壓縮變形小，加入Ca(OH)2和活性MgO，在酚類硫化體系中，可得到低壓縮變形的膠料?？傊?，要選擇合適的吸酸劑，以滿足實(shí)際性能的要求。

    （4） 補(bǔ)強(qiáng)填充劑

    氟橡膠是一種自補(bǔ)強(qiáng)性能的橡膠。由于性能要求和用途的不同，需要通過補(bǔ)強(qiáng)、填充體系進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其功能和成本適應(yīng)用戶的需要。一般用量在10-30份之間。目前常用的補(bǔ)強(qiáng)填充劑大致上有熱裂法炭黑（N-990）、噴霧碳黑、白炭黑、硫酸鈣、硫酸鋇、氧化鈣、炭纖維等。

    用加拿大進(jìn)口的N990炭黑或噴霧碳黑，在黑色制品中均取得較好的加工工藝和相應(yīng)的物理性能。

    加入20份炭纖維的氟橡膠，膠料流動(dòng)性好，加工硫化復(fù)雜形狀產(chǎn)品之后，其外觀好于N-990和噴霧碳黑，表面光滑。由于炭纖維的膠料導(dǎo)熱系數(shù)大，適合高速運(yùn)動(dòng)橡膠件的使用。應(yīng)該指明的是加入炭纖維的成本高，其伸長率低。

    彩色氟橡膠制品可以使用白炭黑、鈦白、氟化鈣、碳酸鈣等，并配用相應(yīng)的顏料即可得到相應(yīng)的膠料。但是，在加工壓縮型密封制品時(shí)，在選用彩色原料時(shí)，要注意顏料與高溫的合理匹配，還要控制膠料的壓縮變形值，以使產(chǎn)品適應(yīng)壓縮下的工作需要。

    （5）加工助劑

    加工助劑是近年來氟橡膠加工的一大進(jìn)步，它是在不影響膠料發(fā)揮的前提下，能改善氟橡膠的混煉工藝，防止焦燒，改進(jìn)膠料的流動(dòng)性和壓出性能，并能在加工中防止粘輥、粘模，起到外脫模劑的作用。

    在氟橡膠的加工中，已出現(xiàn)過氟蠟、低分子聚乙烯、硬脂酸鋅、Ws280、棕櫚蠟、模特麗935P等新的加工助劑，為氟橡膠的加工和應(yīng)用提供了新的手段。它的加入量在1-2份。

    4. 氟橡膠的加工工藝

    氟橡膠的加工過程和使用設(shè)備、加工方法，和一般橡膠相同。由于它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它的加工

性能較差，以下簡要敘述一下。

    （1） 塑煉：生膠在輥距0.3~0.5mm的開煉機(jī)薄通10次，包輥即可加入配合劑。

    （2） 混煉：

    容量：氟橡膠的容量比合成膠還要小。

    63混煉機(jī) 500克

    143混煉機(jī) 5000克

    輥溫：40-60℃ 

    加料順序： 生膠→吸酸劑→加工助劑→填充劑→硫化促進(jìn)劑。

    配合劑加完，均勻、薄通打三角包、打卷、放下后片。

    （3） 硫化

    一段 165-170℃ ×10min

    二段 230℃×24h（要保證逐步加溫，到230℃后，恒溫記時(shí)。

    5. 氟橡膠于金屬粘合

    金屬件采用金屬噴砂或鹽酸浸泡，清洗干凈，建議采用CHEMLOK5150或首立公司PC-22作為金屬粘合劑。（詳細(xì)操作可參考相應(yīng)公司的規(guī)定）

    6. 國內(nèi)外氟橡膠的性能對(duì)比

    表5是國內(nèi)外氟橡膠的性能對(duì)比情況，可以看出，國產(chǎn)膠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與美國杜邦、3M、日本大

金公司及德國K.G.K所報(bào)道的數(shù)據(jù)比較接近，常態(tài)下的拉伸強(qiáng)度數(shù)據(jù)有較大差異，伸長率的波動(dòng)范圍基本一致。但是，在相同硬度下的伸長率，國產(chǎn)的數(shù)據(jù)低于國外的數(shù)值。

表5.國內(nèi)外氟橡膠的性能對(duì)比

    【1】《R、C、T》VOL55No3

    【2】杜邦公司樣本VT210·1 編號(hào)81/06

    【3】大金公司樣本

    【4】《K.G.K》No2 P111（1989）

    【5】ΝΡΠ-1144

    關(guān)于200℃×70h壓縮變形，因?yàn)槲覀兪前凑誈B1683進(jìn)行測試，它的樣品是10×10㎜的圓柱體，所得的數(shù)值要比環(huán)形式樣（3.5㎜）大。因此，我們的壓縮變形數(shù)值，還是比較好的。應(yīng)該說明的是：氟橡膠的壓縮變形是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。杜邦公司進(jìn)行大量工作，他們研究出來的低壓縮變形氟橡膠，在200℃×336h壓縮變形為19%。200℃×1000h時(shí)為37%。這樣的數(shù)據(jù)，目前，我們是達(dá)不到的。