全氟醚密封圈是以四氟乙烯、全氟化甲基乙烯 基醚、全氟苯氧丙基乙烯基醚系的三元共聚物，是 一種完全不含有C—H鍵的橡膠，具有和聚四氟 乙烯類似的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)介質(zhì)性[1]。硫化單 體的引入，是為了在制品硫化過(guò)程中構(gòu)成三維網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，使橡膠具有彈性。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的好壞，取決 于基材的功能和交聯(lián)體系。由于側(cè)鏈具有 一OCF。基團(tuán)，因此在結(jié)構(gòu)上破壞了聚四氟乙烯的 結(jié)晶性，使之具有較好的彈性，并具有對(duì)油類、熱 老化、光老化等獨(dú)特的適應(yīng)性能，其中氟含量的高 低，對(duì)全氟醚密封圈的特殊性能有著決定性的影響。 全氟醚密封圈于1968年首次在美國(guó)杜邦公司 研發(fā)成功，并在7年后以kalrez作為商品名投入 商業(yè)化應(yīng)用。因?yàn)樗鼛缀跄艹惺芤磺谢瘜W(xué)介質(zhì)的 腐蝕，其中包括醚類、酮類、苯環(huán)類溶劑、強(qiáng)氧化 劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，有著在這方面全無(wú)敵的美譽(yù)。 但對(duì)某些高氟碳溶劑有膨脹現(xiàn)象，若接觸氣態(tài)或 熔融態(tài)的堿金屬，會(huì)有引起劇烈化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)。 目前全球生產(chǎn)全氟醚密封圈的國(guó)家有美國(guó)、日本、意 大利、英國(guó)、俄羅斯、中國(guó)等。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展和現(xiàn)代高科技化的需要，目前在我國(guó)對(duì)全氟醚 橡膠的應(yīng)用逐年增多。主要應(yīng)用領(lǐng)域有宇航工 業(yè)、煉油、化工生產(chǎn)、電子工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、高溫水 蒸氣系統(tǒng)、天然氣石油開(kāi)采、核電站、特殊儀器儀 表等。主要制品有橡膠O形圈、V形密封環(huán)、墊圈、護(hù)套、皮碗、隔膜、封隔器等嘲。目前在我國(guó)全 氟醚橡膠制品的供貨單位有美國(guó)杜邦和意大利蘇 威的代理機(jī)構(gòu)和國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的生產(chǎn)廠家。
1全氟醚密封圈的性能
全氟醚密封圈分子結(jié)構(gòu)中的氟含量、全氟化的 乙烯基醚的結(jié)構(gòu)和含量及硫化過(guò)程中交聯(lián)鍵的鍵 能和數(shù)量，決定了硫化膠料的性能和玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度，由于各種品牌的全氟醚密封圈，其單體的分子 結(jié)構(gòu)和組分有所差異，其性能也有一定區(qū)別。所 以在確定使用全氟醚密封圈時(shí)，必須對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和 使用工況條件進(jìn)行詳細(xì)分析，確定生膠的適宜品 種，然后請(qǐng)專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計(jì)膠料配方并進(jìn)行混 煉膠及制品的加工制造，在加工制造工藝正確的 前提下，硫化膠與制品的物理機(jī)械性能和使用性 能才都能得到保證，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理和膠料 性能特點(diǎn)與使用要求吻合的前提下，才能獲得好 的應(yīng)用效果。 1．1 全氟醚密封圈的物理機(jī)械性能 全氟醚密封圈的密度為1．9～2．Og／cm3，硫化 膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、拉伸 永久變形、壓縮永久變形、彈性等性能，可在一定 的范圍內(nèi)選擇不同的生膠品種、填料、硫化劑等進(jìn) 行調(diào)整，具有與氟橡膠類同的良好物理機(jī)械性能。 表1和表2列舉了全氟醚密封圈的物理機(jī)械性能， 從中看出，它與氟橡膠的物理機(jī)械性能比較接近， 顯然它們是同一族群。應(yīng)該指出的是全氟醚密封圈 的耐高溫壓縮永久變形性能優(yōu)于氟橡膠。不同品牌的全氟醚密封圈在高溫下的性能有所 不同。在實(shí)驗(yàn)室條件下，壓縮永久變形試驗(yàn)被用 來(lái)評(píng)估橡膠件的耐溫性能。圖l顯示了不同橡膠 在相同時(shí)間、不同溫度條件下的壓縮永久變形值 的變化，其中全氟醚密封圈2在300℃時(shí)的耐受能 力佳。