氟硅橡胶简介
氟硅橡胶(FVMQ)是硅橡胶(VMQ)的氟化变体,通过将氟烷基(如三氟丙基)引入硅氧烷主链而生产。这种改性通常通过氟化硅烷的共聚实现,在保留硅橡胶核心性能的同时增强烃类耐性。它于20世纪50年代为航空航天应用开发,通过过氧化物或铂系统固化。等级根据氟含量(约30-40%)和硬度(40-80 Shore A)而异,有高纯度或低压缩永久变形配方可选。它与气相二氧化硅等增强填料复合,有时添加炭黑以优化强度。FVMQ比标准硅橡胶贵,但在燃料暴露环境中提供优越性能。
氟硅橡胶的特性
FVMQ桥接了硅橡胶的温度范围与氟碳橡胶的化学耐性,在恶劣条件下提供平衡性能。以下是其关键特性:
- 机械性能:FVMQ具有中等的拉伸强度(5-15 MPa)、高的断裂伸长率(200-500%)和良好的撕裂耐性。它表现出出色的压缩永久变形耐性(即使在热老化后)和柔韧性,类似于硅橡胶,具有良好的振动阻尼。然而,它通常比VMQ硬,耐磨性中等,动态应用常需增强。
- 化学耐性:由于氟基团,对燃料、油、溶剂、烃类和二酯润滑剂有优越的耐性,优于标准硅橡胶。它还耐臭氧、紫外、风化和稀酸/碱。然而,对酮类、酯类和过热水蒸气的耐性有限,且不如FKM等全氟碳橡胶惰性。
- 热性能:异常宽的温度范围从-60°C至+200°C(短期可达+230°C),在低温下保持弹性而不脆化,在高温下不软化。它热导率低,热老化耐性好,类似于硅橡胶。
- 耐久性和老化:对臭氧、风化和辐射有出色的长期稳定性,气体渗透率低,固有阻燃性。它具有良好的电绝缘性能和某些等级的生物相容性。压缩永久变形低,但长期燃料暴露可能影响,除非适当配方。
- 加工和成本:通过注塑、挤出或压缩成型加工,具有良好的模具流动和脱模性。它与底漆对金属粘附良好。FVMQ因氟而比VMQ贵(2-5倍),但其耐久性在关键用途中减少更换频率。
- 其他性能:比重低(1.4-1.6)、透明或可着色、无毒且可灭菌。它提供良好的介电强度和低脱气,适用于真空应用。然而,它可能在硅油中膨胀,并需仔细复合以避免污染。
在配方中,FVMQ常单独使用或最小填料,并可与硅橡胶混合以优化成本,虽然与有机橡胶的兼容性有限。
氟硅橡胶的应用
FVMQ的燃料耐性和温度稳定性使其适用于航空航天、汽车和工业部门:
- 航空航天:用于燃料系统密封、O形圈、垫片和隔膜,在喷气发动机和燃料箱中处理航空燃料和极端温度。
- 汽车行业:用于燃料排放控制系统、涡轮增压软管、阀密封和O形圈,在发动机中抵抗生物燃料、油和热。
- 石油和石油:用于暴露于原油、溶剂和化学品的泵和阀门的密封、软管和垫片。
- 军事和国防:用于燃料处理设备和防护装备的密封,利用其化学和热弹性。
- 工业密封:用于化学加工、HVAC和真空系统的静态和动态密封,需要油耐性而不牺牲柔韧性。
- 其他用途:医疗设备(如设备密封)、电子绝缘,以及FDA合规等级的食品/制药应用。它还用于潜水装备的O形圈和汽车传感器。
FVMQ生产注重高纯度等级,用于新兴电动汽车和可再生能源应用。它是一种利基材料,在燃料相关行业需求增长。