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Part.01 引言
在工业界,氟硅橡胶凭借其卓越的耐腐蚀性和耐酸碱性能,常被选用为阀门密封件等关键部件的生产材料,确保生产设备的高效稳定运行。根据新思界产业研究中心最新发布的《2024-2029年氟硅橡胶(FVMQ)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》,随着汽车、航空航天等行业的蓬勃发展,氟硅橡胶作为基础原料的市场需求持续增长。在此背景下,氟硅橡胶市场迎来了迅猛的发展势头,市场规模不断扩大,预计到2026年,全球氟硅橡胶市场规模将达到3.2亿美元。
氟硅橡胶,也被称为γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷,是一种经过侧链改性的有机硅弹性体。在其分子链中,通常会引入0.2%至0.4%的乙烯基硅氧烷进行共聚改性。这种材料呈现出无色透明的高黏滞塑性直链高分子形态,主链由硅和氧原子构成,侧链则包含甲基、乙烯基和三氟丙基,分子量介于50万至80万之间。
Part.02 核心特性
相较于甲基乙烯基硅橡胶,氟硅橡胶在耐油、耐溶剂和耐化学药品方面表现出更为优异的性能。即使与氟橡胶相比,其耐油和耐溶剂性能也毫不逊色。在相同的介质、温度和时间条件下进行浸渍测试,氟硅橡胶展现出了卓越的耐久性,成为唯一能在-68℃至232℃范围内耐受非极性介质的弹性体。此外,氟硅橡胶在耐含甲醇汽油方面同样表现出色,即使在汽油/甲醇混合体系中,硫化胶的硬度、拉伸强度和体积变化都微乎其微,经过500小时的长时间浸渍试验后,各项物理性能几乎保持不变。
氟硅橡胶的高温分解过程与硅橡胶相似,主要包括侧链氧化、主链断裂、侧链热分解等复合反应。由于其分解产物同样会导致主链断裂,因此其耐热性通常略低于硅橡胶。在200℃的环境下,氟硅橡胶开始出现氧化老化现象。然而,通过添加少量热稳定剂(如铁、钛、稀土类氧化物),其耐热性能可以得到显著提升,即使在250℃的高温下也能保持足够的耐热性。虽然温度对氟硅橡胶的影响大于硅橡胶,但小于氟橡胶。国外研究表明,在150℃×2000小时、175℃×5000小时、200℃×4000小时等条件下,氟硅橡胶的使用寿命仅次于甲基乙烯基硅橡胶。
与普通硅橡胶相似,氟硅橡胶也具备良好的低温性能。由于其主链是由柔软的Si-O键构成,因此其低温特性优于以C-C键为主链的氟橡胶。特别是氟硅橡胶,其脆性温度低至-89℃,而一般氟橡胶的脆性温度约为-30℃。
氟硅橡胶的电性能与普通硅橡胶相近,在高温、低温、潮湿、油、溶剂、化学药品、臭氧等严苛条件下,其性能变化甚微。虽然其耐辐射性能一般,但耐辐射老化性能优于甲基乙烯基硅橡胶。同时,氟硅橡胶还具备出色的耐天候老化性能,即使在暴露5年后,仍能保持优良的性能。在臭氧环境中,无论是动态还是静态试验,氟硅橡胶均未出现龟裂或裂纹现象。此外,它还具有良好的防霉性、生理惰性和抗凝血性。
氟硅橡胶结合了氟橡胶和硅橡胶的优点,具备出色的耐极性和非极性溶剂以及耐油性能,能在-55℃至+200℃的范围内长期使用。因此,它广泛应用于耐油管、带、密封条、密封圈、油封、输送酸碱介质的管类等产品中,在汽车工业、航空航天工业、石油化学工业、电子通信、精密仪器、医疗卫生等领域发挥着重要作用。
Part.03 应用领域
航空领域:氟硅橡胶在航空领域的应用包括油箱调压管路中的活门膜片、油箱通气活门的膜片(这些膜片采用氟硅橡胶涂层与聚酯布作为骨架材料,能在-55℃至200℃的煤油蒸汽和150℃的RP煤油中使用)、静密封件和动密封件等。
汽车制品:在汽车行业中,氟硅橡胶被广泛应用于燃油水平指示传感器软管、雾化器油泵隔膜、燃油泵隔膜、波纹护套、发动机曲轴后密封圈、气缸垫、燃油泵密封件、油箱盖垫圈、油箱加油垫圈和滤油器密封件等关键部件。
其他应用:氟硅橡胶还用于制造耐氟氯油、耐氟溴油、耐三氯联苯、耐H2S溶液和耐液氮等密封件。
Part.04 结论
在实际应用中,氟硅橡胶的性能受多种因素影响,包括生产工艺、配方设计和使用环境等。因此,在选择和使用氟硅橡胶时,必须根据具体需求和应用场景,综合考虑其性能特点和相关技术要求。