Page 89 - 《橡塑技术与装备》2017年9期（5月橡胶）

综述与专论 王楠·全氟弹性体应用进展（上）

用过氧化物 / 活性助剂体系与含 CN—CSM 的聚合物 以是含碘 / 溴单体（过氧化物硫化）或者是含腈单体（催
混配使用而解决。上面提到的方式各有其优点和不足。 化剂硫化）。聚合物 R 1 基团由短键烃（氟碳）分子构成。
采用二元式硫化体系使耐水解性能明显增强，但是压 CF CF
缩永久变形性能则只在良好水平。单独采用过氧化物 R 2 CF 2 2 CF CF 2 CF CSM
/ 活性助剂硫化体系时，可获得更好的耐蒸汽和耐热 2
OR
水的性能，但其压缩永久变形性能也只在较好的水平。 f
注意，在下面情况下则要采用纯的过氧化物和活性助 图 5 加有 CSM 的 PFE 聚合物结构图
剂 ：这些材料的载体可被湿气吸附，而对硫化体系的
5 PFE 聚合物的典型性能
损害则使耐温 315℃的性能降至 250~260℃的水平上。
某些不同 PFE 聚合物品级的典型质量控制配
建议只要上述的硫化体系与 CN—CSM 型聚合物使用
方的性能示于表 1。 这些配方仅由炭黑填料（15 份
时，应当使用少量的酸接受体（剂）。采用苯并噁唑交
N550）、硫化剂和酸接受体（剂）（仅供过氧化物硫
联体系（参见图 4）的含有 CN—CSM 聚合物表现出
化）组成。HT 催化剂硫化的聚合物要采用不同浓度
良好的耐热稳定性，可在 275~280℃范围内使用。
的 CSM（采用苯并噁唑并用或过氧化物硫化的 HT 型
NH
CF 3 2 聚合物的数据不在此列）。要注意在 230℃时材料的压
CF 2 CF 2 HO OH
R R + 缩永久变形要有 25% 的偏移值，但是到 300℃时，作
f f CF
CN H N 3
PFE聚合物和CN-CSM 2 二氨基双酚AF 用于试样上的压缩永久变形偏移值只有 18%，这是因
为与 FKM 或其他烃类弹性体相比，PFE 聚合物具有
更高的热膨胀系数。
R
CF f
F C 3 CF 由于这两种聚合物分子量有所不同，但是过氧化
3 N 2
R f 物 / 活性助剂硫化物聚合物的交联密度差不多相同，
N O
F C CF 2 观测到拉伸强度和压缩永久变形有区别。HT 品级的
2
O
R
f CN—CSM 浓度的差异可以从材料的物理性能和压缩
F C
2
R f 永久变形看出来。
图 4 苯并噁唑交联机理示意图
6 PFE 聚合物的耐化学和耐热性能
所有 PFE 聚合物和硫化型弹性体都耐不同浓度和
4 基础 PFE 聚合物构造结构
条件下的化学品，性能很好。通常像极性溶剂类化学
PFE 聚合物（图 5）的基本聚合物结构是由聚四
品都会对其他氟弹性体产生负面影响，但是对全氟弹
氟乙烯和全氟乙烯基共聚物构成的。这种结构基本上
性体几乎没有影响。相关聚合物性能列于表 2。
与过氧化物硫化的 HT 催化剂级聚合物相同。CSM 可
表 1 不同 PFE 类型和硫化体系的性能对比
性能 过氧化物 / 活性助剂硫化 HT 催化剂 / 三嗪硫化
3M Dyneon PFE60Z PFE 90Z PFE 81TZ PFE 131TZ PFE 191TZ
PFE 等级 低交联 中等交联 高交联
门尼黏度（ML 1+10） 60 98 80 80 80
@121℃
拉伸强度 /psi 2 600 3 035 1 720 2 300 2 300
伸长率 /% 165 155 230 165 110
100% 模量 /psi 1 600 1 545 685 1 310 2 200
硬度 75 75 71 77 80
压缩永久变形
-70 h.@200℃ 49 29 - - -
-70 h.@230℃ 56 37 27 20 15
-70 h.@300℃ - - 50 43 33
T R-10 /℃ -2 -2 -2 -2 2
脆性 /℃ -35 -35 35 -35 35

年
2017 第 43 卷 ·23·