双酚AF用量对氟橡胶性能的影响

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)上海创奇特种橡胶制品有限公司 作者:唐龙均

  该文研究了氟橡胶在不同的双酚AF 用量条件下获得的不同力学性能,由此获得了氟橡胶的焦烧时间,硫化时间,硬度,100% 定伸应力,拉伸强度,拉断伸长率及压缩永久变形与双酚AF 用量的相关性。用户可以根据产品实际使用条件,适当选择双酚AF 的用量。

  高分子弹性体氟橡胶分子结构的特点是,主链或侧链的碳原子上连接着氟原子。这种分子结构使其具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性。由于氟橡胶具有这种特性,使它在国民经济的各行各业得到了广泛的应用,已成为尖端科技及基础工业不可缺少的材料。

  氟橡胶品种众多,按其聚合物的化学组成主要分为含氟烯烃类氟橡胶、亚硝基类氟橡胶、全氟醚类氟橡胶和氟化磷类氟橡胶四类。目前,用量最大的品种是氟烯烃类氟橡胶。氟烯烃类氟橡胶有26型氟橡胶、246型氟橡胶、性能经改进的G型氟橡胶、23型氟橡胶和四氟丙烯氟橡胶五种,其中,26型氟橡胶耗用量最多。

  氟橡胶的硫化体系主要有三种,即有机过氧化物类、有机胺类及其衍生物、二羟基化合物以及辐照硫化。现在,二羟基化合物硫化体系已演化成为双酚AF和磷盐类促进剂硫化体系,并与氧化镁(活性)和氢氧化钙并用,组成了当今普遍使用的“低压缩永久变形氟橡胶硫化体系”。本文重点研究了常双酚AF用量对氟橡胶性能的影响该文研究了氟橡胶在不同的双酚AF 用量条件下获得的不同力学性能,由此获得了氟橡胶的焦烧时间,硫化时间,硬度,100% 定伸应力,拉伸强度,拉断伸长率及压缩永久变形与双酚AF 用量的相关性。用户可以根据产品实际使用条件,适当选择双酚AF 的用量。关键词:氟橡胶;双酚AF ;性能用的26型氟橡胶采用该硫化体系时,其中的双酚AF用量对26型氟橡胶力学性能的影响,通过实验确定了合适的双酚AF用量,并应用于某些适当的场合。

  1、实 验

  1.1、原材料

  氟橡胶FE2603门尼黏度(ML1+10-121 ℃)63,四川晨光化工研究院生产;交联剂双酚AF, 福建三明公司生产;促进剂BPP(苄基三苯基氯化磷),自贡汉维新材料公司生产;氢氧化钙NICC5000,日本井上石灰工业公司生产;活性氧化镁MA-150,日本协和化学工业公司生产;炭黑N990,加拿大Cancarb公司生产;硅藻土MW25,美国Ep一品矿物有限公司生产;硫酸钡(800目),加工助剂C-Wax(巴西棕榈蜡)。

  1.2、设备与仪器

  S(X)K-160开炼机,上海橡胶机械厂产品;0.25兆牛压力成型机,上海西玛伟力橡塑机械有限公司产品;DXLL-100电子拉力试验机,MDR-2000硫化仪,4010B-A老化箱,上海德杰仪器有限公司产品;邵氏硬度计LX-A,上海六菱仪器厂产品。

  1.3、实验

  采用的混炼设备是S(X)K-160开炼机(在室温下)。待氟橡胶生胶包辊后再逐渐加入已称量并且搅拌均匀的各种组分,清扫料盘,加完全部组分后,调小开炼机辊距,每边割胶三次,薄通5次出片,冷却(停放)一天。隔天返炼,再薄通3次出片。停放后,测试胶料的硫化特性,再进行一段硫化。硫化条件:170 ℃×10 min,压力15 MPa。二段硫化条件:230 ℃×24 h。

  1.4、性能测试

  100%定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率测定按GB/T528-1998进行;邵尔A硬度按GB/

  531-1999测定;压缩永久变形按GB1683-81测定;撕裂强度的测定按GB/T529-91进行。

  3、结 论

  1)随着双酚AF在氟橡胶中用量的增加,氟橡胶胶料的焦烧时间延长。故加工产品需要较长的焦烧时间。在性能要求允许的前提下,可以通过增加双酚AF的用量,以获得较长的焦烧时间。

  2)随着双酚AF在氟橡胶中用量的增加,氟橡胶胶料的正硫化时间T90增加。故要提高生产效率,缩短硫化时间,应该合理减少双酚AF的用量。

  3)随着双酚AF在氟橡胶中用量的减少,氟橡胶的硬度降低。当加工产品需要较低的硬度,但又不允许变动其他组分时,在性能要求允许的前提下,可以通过减少双酚AF用量,以获得较低的硬度。反之,通过增加双酚AF用量可获得较高的硬度。

  4)随着双酚AF在氟橡胶中用量的减少,氟橡胶的拉断伸长率增大。要获得较大的拉断伸长率,在性能要求允许的前提下,可以通过减少双酚AF的用量,以获得较大的拉断伸长率。

  5)随着双酚AF在氟橡胶中用量的增加,氟橡胶的拉伸强度先增大后减小,即坐标曲线上存在着拐点。要获得最佳拉伸强度,需要选择合适的AF用量。

  6)随着双酚AF在氟橡胶中用量的增加,氟橡胶的压缩永久变形减小。要获得较低的压缩永久变形,可考虑增加双酚AF的用量。

  7)随着双酚AF在氟橡胶中用量的减少,氟橡胶的撕裂强度增大。要获得较大的撕裂强度,拟减少双酚AF的用量。

  8)在实际生产中,要综合考虑产品的性能指标,选择合适的双酚AF用量。譬如,制造O型圈的胶料,要求它压缩永久变形小,强度高,100%定伸应力高,在配方中应选择中偏高用量的双酚AF,这样可以满足产品的性能要求。

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