氟硅材料是在有機(jī)硅材料以及有機(jī)氟材料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新興材料。氟硅聚合物由于其主鏈結(jié)構(gòu)的硅氧鍵和側(cè)鏈結(jié)構(gòu)上的含氟烷基,使其兼有氟碳橡膠高溫耐化學(xué)腐蝕,耐油性能和硅橡膠優(yōu)良的高溫抗張保持率、低溫柔軟特性,國(guó)外專家認(rèn)為氟硅橡膠是-68℃-232℃寬廣溫度范圍使用的耐油、耐溶劑的唯一合成橡膠。氟硅橡膠,又稱γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷,是一種經(jīng)過(guò)側(cè)鏈改性的有機(jī)硅彈性體。通常的,用氟硅橡膠做成的制品,除了具有一般硅橡膠的特性外,還具備優(yōu)良的耐油特性,包括燃油、機(jī)油、化學(xué)試劑和溶劑。因此,氟硅橡膠很好的彌補(bǔ)了普通硅橡膠耐油能力不足的特性,堪稱有機(jī)硅彈性體中的“新材料之王”。由于氟硅橡膠優(yōu)異的耐油特性和其有機(jī)硅彈性體的耐熱能力,這種材料特別適合于一些需要耐高溫和耐燃油的應(yīng)用,如密封件、膠管、膠墊、薄膜和浸漬制品等。是汽車工業(yè)、現(xiàn)代軍事工業(yè)、航空航天工業(yè)、汽車船舶等運(yùn)輸工業(yè)、石油化工工業(yè),以及人工臟器等醫(yī)療衛(wèi)生部門不可缺少的特種材料。
耐寒性
氟硅橡膠與普通硅橡膠一樣,低溫性能良好。由于氟硅橡膠是以柔軟的Si-O為主鏈構(gòu)成的線型高聚物,所以低溫特性優(yōu)于以C-C為主鏈的氟橡膠。其中,氟硅橡膠(LS-2370U)的低溫特性更好,脆性溫度低達(dá)-89℃,而一般的氟橡膠約為-30℃。
耐候老化性非常優(yōu)良
氟硅橡膠的耐天候老化性非常優(yōu)良,即使暴露5年后,仍保持有良好的性能。臭氧是彈性體老化時(shí)生成非常多的氣體,但氟硅橡膠通過(guò)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)試驗(yàn)后都未發(fā)現(xiàn)有龜裂或裂紋的現(xiàn)象。此外,氟硅橡膠的防霉性、生理惰性、抗凝血性也是十分良好的。
電性能、耐輻射性能
氟硅橡膠的電性能與普通硅橡膠相近,但特別可貴之處是在高溫、低溫、潮濕、油、溶劑、化學(xué)藥品、臭氧等苛刻條件下的變化很小。氟硅橡膠的耐輻射性能并不突出,但耐輻射老化性能優(yōu)于甲基乙烯基硅橡膠。
物理機(jī)械性能
氟硅橡膠與普通硅橡膠一樣,硫化膠的機(jī)械強(qiáng)度(特別是撕裂強(qiáng)度)比較低。因此,改善和提高氟硅橡膠的強(qiáng)度也是一個(gè)重要的研究課題。
耐油、耐溶劑、耐化學(xué)藥品性
氟硅橡膠與甲基乙烯基硅橡膠相比,其耐油、耐溶劑、耐化學(xué)藥品性尤其優(yōu)良;即使與氟橡膠相比,耐油、耐溶劑性也是良好的。在相同介質(zhì)、溫度、時(shí)間下浸漬后均顯示出了優(yōu)良的耐久性,可以說(shuō)氟硅橡膠是一種在-68℃~232℃下耐非極性介質(zhì)的彈性體。氟硅橡膠的耐含甲醇汽油性也比較好,即使在汽油/甲醇混合體系中,其硫化膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、體積變化都很小,經(jīng)500h長(zhǎng)時(shí)間的浸漬試驗(yàn)后,各項(xiàng)物性也幾乎沒(méi)有變化。
耐熱性
氟硅橡膠的高溫分解與硅橡膠一樣,即:側(cè)鏈氧化、主鏈斷裂、側(cè)鏈熱分解和引起各種復(fù)合反應(yīng)。由于分解產(chǎn)物也會(huì)引起主鏈斷裂,所以耐熱性通常比硅橡膠要差一些,在200℃的溫度下已開(kāi)始氧化老化。但通過(guò)添加鐵、鈦、稀土類氧化物等少量的熱穩(wěn)定劑便可使其獲得顯著的改善,即使在250℃高溫下也具有足夠的耐熱性。溫度對(duì)氟硅橡膠影響比硅橡膠大,但比氟橡膠小。國(guó)外還研究了氟硅橡膠在150℃×2000h、175℃×5000h、200℃×4000h條件下的使用壽命,其結(jié)果是僅次于甲基乙烯基硅橡膠。