仙桃氟橡胶热硫化底涂剂厂家

　　在汽车工业中的典型应用

　　汽车领域占氟橡胶热硫化胶水用量的60%以上，主要用于燃油系统密封件的修复与制造。燃油泵法兰密封圈的现场硫化修复可避免总成更换，节约成本70%以上；涡轮增压器进气管的氟橡胶-金属粘接需耐受150℃高温和振动负荷；变速箱油封的翻新采用专用胶水硫化后，使用寿命可达8万公里。电动汽车电池冷却系统的氟橡胶密封同样依赖此类胶水，要求同时满足绝缘性（耐压>5kV）和导热性（>1W/m·K）的特殊配方正在快速发展。

　　引言

　　氟橡胶中含有氟原子，氟原子与碳原子组成的C-F键性能很高，同时氟原子有大的吸附效应，有赖于这种的分子结构，使得氟橡胶具有的耐热性、耐品性、耐溶剂性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多种性能。氟橡胶早应用于航空领域，但应用广泛的是在汽车领域，占应用总量的60% ~ 70%。因此，从实际应用的角度出发，确保选择合适的氟橡胶是十分重要的。

　　1 分类[1-2]

　　FKM（美国）及FPM（欧洲）均为偏氟乙烯系氟橡胶的缩写，只因地域不同而有所差异，1956年首先由杜邦公司生产，商标为VITON。因为杜邦的度过高，很多人认为VITON就是FKM，但其实不然。氟橡胶的种类很多，性能也不尽相同。根据化学组成的不同，氟橡胶可大体上分为氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。目前，比较常见的氟橡胶为以下几类:

　　1）氟橡胶23，国内俗称1号胶，为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物；

　　2）氟橡胶26，国内俗称2号胶，杜邦牌号VITON A，为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物，综合性能优于氟橡胶23；

　　3）氟橡胶246，国内俗称3号胶，杜邦牌号VITON B，为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物，氟含量高于氟橡胶26，耐溶剂性能较好；

　　4）氟橡胶TP，国内俗称四丙氟橡胶FEPM，旭硝子牌号Aflas，为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物，耐水蒸气和耐碱性能；

　　5）偏氟醚橡胶，杜邦牌号VITON GLT，为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物，低温性能；

　　6）全氟醚橡胶，简称FFKM，杜邦牌号Kalrez，低温性能，氟含量高，耐溶剂性能；

　　7）氟硅橡胶，低温性能，具有一定的耐溶剂性能。

　　2 性能分析与对比

　　2.1 机理分析

　　氟元素是已知的化学元素中电负性强的元素，C-F键能很高，如表1所示。氟原子半径很小，相当于C-C键长的一半，这使得氟原子能紧密的排列在碳原子的周围，形成了C-C键的保护屏障，这赋予了含氟高分子弹性体C-C键的化学惰性。

　　另外，由于氟原子的存在，在其强吸电子效应和对C-C键屏蔽保护作用下，使C-C键的键长缩短，键能增加。不仅如此，氟化了的碳原子与其他原子结合的键能也相应的有所提高，从而提高了含氟高分子弹性体的耐热性和耐腐蚀性，如表2。同时，氟原子也使含氟化合物化学键的自由旋转能大为增加，使氟碳弹性体分子的刚性增强，柔性和耐低温性能有所下降，如表3[3-4]。

　　表1 键能对比

　　表2 氟化碳原子和非氟化碳原子与其他原子生成的化学键键能比较

　　表3 含氟化合物化学键的自由旋转能

　　2.2 试验结果对比

　　通过大量的对比试验，我们发现氟橡胶与其他类别相比，性能十分（见图1-4及表4）[3-4]。它的气体透过性较低，适用于高真空装置、隔断外界气体的用途；力学性能较好，但常温下弹性较差，其伸长率一般为150%~300%，撕裂强度20~40KN/n，拉伸强度10~25MPa；耐高温性能较好，氟橡胶26可在200~ 250℃范围内长期工作，或在300℃下短期工作，但耐低温性能一般，能保持弹性的限温度范围为-15~20℃。

　　图1耐热性与耐油性的对比

　　图2耐燃油性能对比

　　图3燃料透过性的对比

　　图4 压缩永久变形量对比

　　图5 各类橡胶的耐温曲线

　　表4 常用橡胶的气体透过系数（cm3 mm/24h m2 atm）

　　从氟橡胶的生产工艺来看，它的配方一般包括生胶、硫化剂（交联剂）、催化剂、补强剂和助剂等几个方面。在满足所需交联度的条件下，硫化剂应尽量少用，虽然增加补强剂对机械强度的提高和电性能有利，但用量也不宜过多，否则对耐热性有很大影响。因此，生产工艺中氟含量、分子量、分子量分布、硫化剂浓度等系数的差异往往也是造成氟橡胶间特性差异的主要原因，如表5-9及图6所示[5-6]。

　　表5 含氟量与各特性间的关系

　　图6氟含量与耐甲醇、耐丙酮的关系

　　表6 硫化方法与特性间的关系

　　表7 分子量与特性间的关系

　　表8 分子量分布的影响

　　表9 硫化剂与硫化促进剂与特性间的关系

　　3 四丙氟橡胶FEPM、全氟醚橡胶FFKM与偏氟乙烯系氟橡胶FKM[7-8]

　　3.1 FEPM与FKM

　　FEPM与一般的FKM有很大区别，由于其不同的分子结构，它对碱、胺具有的耐久性能。同时具有耐热性以及电气缘性，由于耐蒸汽性较好，所以可用于其他FKM无法使用的用途中。具有偏氟乙烯单体的FKM对碱的耐久性相对较弱，相反，对汽油性的耐久性和低温柔软性都较好，图7是FEPM与FKM（二元系、三元系）的比较，我们由此也可以看出它们具有不同的特性，即使同属于氟橡胶，所擅长的领域也不同，因此，根据性能要求，需分开使用。

　　A FEPM与FKM不同的分子结构

　　B Aflas（100系列）与FKM（二元系）的性能差异

　　图7 FEPM与FKM（二元系、三元系）的比较

　　3.2 FFKM与FKM

　　FFKM主要由四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚为主要单体，并与少量带硫化点的第三单体共聚而成。具有对高温及化学品及其稳定的结构，可抵抗1600多种化学品的腐蚀，其性有助于保持密封的完整性和性。这种突出的实用价值使它在工业上具有各种各样的应用。它的开发和应用代表了氟橡胶发展的高点。图8和表10是FFKM与FKM的比较，对比发现由于主链的四氟乙烯被氟化，性能发生了质的飞越。图9则是Kalrez常用牌号类型，可满足各种苛刻工况的要求。

　　alrez与FKM不同的分子结构

　　B Kalrez与FKM分别浸泡在丙酮、甲苯等有机介质中

　　（16分钟后FKM明显溶胀）

　　图8 FFKM与FKM的比较

　　表10 Kalrez与FKM不同介质中的体积增加率

　　图9各类苛刻工况下的Kalrez常用牌号

　　4 展望

　　氟橡胶因其的性能，已经得到了越来越广泛的应用，很好地解决了苛刻条件下的密封问题。随着人们对氟橡胶制造工艺的不断改进和应用的深入研究，未来，这一综合性能佳的密封材料势必在更多的领域得到推广应用。

　　参考文献

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　　[4] JH Guo, XR Zeng, Li Hong-Qiang, QK Luo. Effect of fumed silica on properties of FKM/MVQ Blends[J]. Synthetic Materials Aging & Application, 2009.

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　　英国西邦45热硫化单涂粘合剂金属非金属天然胶氢化丁晴三元乙丙

　　Cilbond® 24符合原材料资料系统(IMDS)要求，不含铅，性溶剂。是一种高性能的胶粘剂，用于各种橡胶与金属、塑料及其他硬质基材之间的热硫化粘接。.

　　概   述

　　CILBOND®24C是一种高性能的单涂型胶粘剂，用于各种橡胶与金属及其他硬质基材之间的热硫化粘接。还可用于已硫化的橡胶的粘接；以及橡胶与纤维线绳，织物如纤维素，聚酰胺，聚酯及玻璃之间的粘接。

　　CILBOND®24C具有以下特性:

　　1.高性能胶粘剂，广泛粘接以下橡胶:

　　天然橡胶(NR)、氯醇橡胶(ECO)、丁苯橡胶(SBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯丁橡胶(CR)

　　丙烯酸酯橡胶(ACM)、顺丁橡胶(BR)、羧基化丁腈橡胶(XNBR)、异戊橡胶(IR)等。

　　2.技术特性

　　的耐预固化性能，可在160oC烘烤30分钟，不影响粘接性能。

　　几乎无模具污染. 注射工艺时，温度甚至可以超过200oC.

　　的耐热性能 – 粘接件可耐受200oC

　　的耐低温性能 – 可耐受 -50oC

　　耐盐雾试验，无负重时，可耐受超过1000小时；负重时，可耐受超过400小时，无腐蚀现象。

　　的动态及静态耐疲劳性能。

　　的耐化学性能: 溶剂汽油，无铅汽油，煤油，燃油，矿物油及合成油。高温下的酯化涡轮油，高温下的乙二醇及丙二醇, 酸碱, 热水包括沸水。

　　金属表面处理

　　对于单涂胶粘剂，金属的表面处理尤其重要，避免各种污染物残留，这些污染物会对粘接造成大影响，导致脱胶。喷砂是常用的表面处理方法，选用200-400微米粒径的石英砂或氧化铝。铁质类的金属，喷砂至灰白可获得理想效果， 然后进行溶剂脱脂处理。其他表面处理方法还有磷化及铬化处理，酸碱处理，以及化学试剂处理。化学处理很重要的是在溶液中的停留时间，溶液浓度，温度控制。以及清洗液要及时更换避免清洗不。

　　硫化方式

　　CILBOND®24C可适用于各种模压硫化方式，包括模压，转移，注射，挤出等硫化方式。硫化温度范围:120oC -230oC。正确使用CILBOND®24C可大降低产品报废率。并具有的耐预固化性能:160oC时，10分钟，不影响性能，甚至可至160oC，30分钟。干膜在转移模或注射工艺时，不会被冲刷脱落，也不会造成模具污染。

　　耐环境性能

　　CILBOND®24C中聚合物体系的化学结构使其拥有的耐高温及耐化学品的性能。应用在汽车零部件上，单涂CILBOND®24C把天然橡胶与碳钢粘接在一起，在负荷2kg/25mm情况下，放在沸水中100小时，粘接脱胶出现，甚至优于对手的双涂体系；在盐雾试验中，控制干膜厚度为20微米或以上时，无负荷时，可超过1000小时，负荷情况下，可至400小时，腐蚀发生，同等条件下，优于对手的单涂及双涂体系。

　　CILBOND®24C具有的耐乙二醇和丙二醇性能:160oC下，粘接件可耐受1000小时，甚至更长时间，而不会出现粘接破坏的现象。单涂使用CILBOND®24C效果佳，使用面涂，反而会降低其耐受性能。

　　CILBOND®24C具有的耐受合成酯化涡轮油性能:粘接件在130oC下，可达到1000小时，不会出现脱胶。

　　CILBOND®24C的耐高温性能:可耐受200oC，而不会变脆或与金属脱胶。适用于Vamac® 胶料，其工作温度可达到200oC.

　　CILBOND®24C能解决疑难的粘接问题

　　由于CILBOND®24的高性能，可解决以下粘接问题:

　　对于不锈钢及镀镍材料的优良粘接性能

　　注:在未经喷砂处理的，光滑的不锈钢表面，涂胶后，需在25oC下干燥2小时，或者于85-95oC下，强制干燥2-5分钟。

　　对于镀黄锌铬的金属件，CILBOND®24C显示的粘接性能。

　　CILBOND®24C用于后硫化的粘接件，暴露在盐水环境中，表现出良好的耐受性能。

　　用CILBOND®24C粘接氯醇橡胶或杜邦的丙烯酸酯橡胶，具有的耐热性能。

　　CILBOND®24C在液压支座产品中，表现出的耐乙二醇性能。

　　在后硫化粘接时，CILBOND®24C能粘接前述的各种橡胶包括氢化丁腈橡胶，甚至氟橡胶。但对不同橡胶及其配方，进行粘接试验。

　　典型物理性能

　　外观:                            黑

　　粘度 (Brookfield LV 3，26oC):   10,000 cps

　　固含量(重量):                    25%

　　比重:                            0.97

　　闪点 (Abel Pensky):              -3oC

　　闪点 (Seta Flash):               -5oC

　　建议干膜厚度:                    不小于12.5 微米

　　粘接温度范围:                   120-230oC

　　保质期:                         12 月(生产日期起)

　　破坏实验时间:                 硫化后24小时，或好3至7天后再测试

　　包装规格

　　CILBOND®24C有三种包装:10升、25升和200升

　　应用范围:

　　汽车减震橡胶，铁路机车减震，橡胶减震器，橡胶履带，胶辊，桥梁支座（承），橡胶护弦，疏浚管道，止水带，实心胎，阀门，防腐衬里等制品及NR,CSM,ACM,CR,SBR,BR,ECO.EVA等橡胶的单涂粘合剂。

　　英国西邦Cilbond橡胶热硫化胶粘剂/瑞典LUBKO氟素半永久脱模剂

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　　氟橡胶被称为“橡胶王”，是一种含氟高分子弹性体，具有的耐介质功能、耐高温功能、耐酸碱功能和耐高真空功能，但耐低温功能较差，使用受到限制。

　　若将氟橡胶与氟硅橡胶并用，制备氟橡胶/氟硅橡胶并用胶，功能会发生什么影响呢？

　　氟硅橡胶是一种侧链含有氟原子的硅橡胶，其主链为硅氧键，分子链柔顺性好，耐低温功能。氟硅橡胶中含有一定量不饱和键，能够选用过氧化物硫化系统进行硫化。

　　氟橡胶的硫化温度和硫化时刻与氟硅橡胶大致相同，两者能够完成共硫化，因此这两种橡胶并用在理论上具有可行性。

　　中国器工业集团第五三研究所选取如下材料，进行了试验

　　氟橡胶，商标PL958

　　氟硅橡胶，商标AFS-R-1003

　　硅橡胶，商标110-2

　　物理功能比照

　　不同并用比氟橡胶/氟硅橡胶并用胶的物理功能如表2所示

　　从表2能够看出，当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2时，并用胶的物理功能较好，这是由于该并用比下，氟橡胶与氟硅橡胶构成相互涣散较好的结构，而氟硅橡胶的份额相对增大或减小均会使两相相容性变差。

　　耐介质功能和脆性温度

　　体积（质量）变化率是试样在介质中处理前后体积（质量）的变化率，其值越小，试样的耐介质功能越好，反之越差。不同并用比氟橡胶/氟硅橡胶并用胶的耐介质功能和脆性温度如表3所示。

　　从表3能够看出:跟着氟硅橡胶用量增大，并用胶的耐介质功能略有下降，耐低温功能显着提高；普通氟橡胶的脆性温度仅为－20 ℃左右，当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为5/5和8/2时，并用胶的脆性温度别离可达

　　－52和－45 ℃，耐低温功能大幅提高；氟硅橡胶提高并用胶耐低温功能的同时并未使其耐介质功能大幅下降，即便氟橡胶/氟硅橡胶并用比为5/5，并用胶仍具有的耐介质功能。

　　选取氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2和5/5的并用胶进行断面微观形状剖析

　　当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2时，并用胶构成了均匀的相态结构，未呈现显着分层，阐明两种胶完成了共硫化，宏观表现出的物理功能；当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为5/5时，并用胶呈现显着的中空区域，受力时会发生裂纹使其功能显着下降，这表明两种胶混合均匀，不能构成涣散均匀的结构。

　　结论:

　　（1）跟着氟硅橡胶用量增大，并用胶的脆性温度下降，耐低温功能显着提高。

　　（2）当氟橡胶/氟硅橡胶并用比为8/2时，并用胶的微观结构未呈现显着分层现象，物理功能较好。