氟橡膠和硅橡膠的區(qū)別在于哪些方面?
來源:慈溪市海升橡膠制品有限公司 發(fā)布日期
2025-07-31 09:01 瀏覽:-

氟橡膠和硅橡膠在化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能、應(yīng)用領(lǐng)域及加工特性等方面存在顯著差異,這些差異決定了它們?cè)诓煌瑘?chǎng)景下的適用性。以下是具體對(duì)比:
一、化學(xué)結(jié)構(gòu)差異
- 氟橡膠
- FKM(氟橡膠):含偏氟乙烯(VDF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物,耐油、耐溶劑性能突出。
- FFKM(全氟醚橡膠):主鏈和側(cè)鏈均含氟,耐溫性達(dá)327℃,耐化學(xué)性接近“萬能”。
- 主鏈結(jié)構(gòu):以碳-碳(C-C)為主鏈,側(cè)鏈含氟原子(如三氟甲基、全氟烷基)。
- 鍵能特性:C-F鍵能高達(dá)485 kJ/mol(遠(yuǎn)高于C-H鍵的413 kJ/mol),賦予其極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。
- 典型類型:
- 硅橡膠
- 二甲基硅橡膠(MQ):通用型,耐溫-60℃~200℃。
- 甲基乙烯基硅橡膠(VMQ):通過引入乙烯基改善加工性能,應(yīng)用最廣泛。
- 苯基硅橡膠(PVMQ):耐低溫性優(yōu)異(-100℃仍保持彈性)。
- 主鏈結(jié)構(gòu):以硅-氧(Si-O)為主鏈,側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)(如甲基、苯基)。
- 鍵能特性:Si-O鍵能(452 kJ/mol)高于C-C鍵(347 kJ/mol),但低于C-F鍵,耐熱性優(yōu)于普通橡膠但弱于氟橡膠。
- 典型類型:
二、物理性能對(duì)比
| 性能 | 氟橡膠 | 硅橡膠 |
|---|
| 耐溫范圍 | -20℃~250℃(短期300℃) | -60℃~230℃(部分型號(hào)-100℃~300℃) |
| 硬度范圍 | 65~90 Shore A | 30~80 Shore A |
| 拉伸強(qiáng)度 | 10~25 MPa | 4~12 MPa |
| 斷裂伸長(zhǎng)率 | 150%~300% | 300%~900% |
| 耐磨性 | 優(yōu)異(抗撕裂強(qiáng)度高) | 一般(柔韌性好但耐磨性弱) |
| 壓縮永久變形 | 較高(25%以上,高溫下更明顯) | 較低(10%~20%,耐疲勞性優(yōu)) |
| 密度 | 1.8~2.0 g/cm³ | 1.0~1.3 g/cm³ |
三、化學(xué)穩(wěn)定性差異
- 氟橡膠
- 不耐強(qiáng)堿(如濃氫氧化鈉)、低分子量酮類(如丙酮)和酯類(如乙酸乙酯)的長(zhǎng)期侵蝕。
- 耐濃硫酸、硝酸、鹽酸等強(qiáng)酸(室溫下98%硝酸浸漬27天體積膨脹僅13%~15%)。
- 耐石油基油、雙酯類油、硅油等(在IRM 903油中23℃×70h體積變化率<10%)。
- 耐溶劑性優(yōu)異(如丙酮、甲苯等有機(jī)溶劑中幾乎不溶脹)。
- 耐介質(zhì)性:
- 局限性:
- 硅橡膠
- 不耐油(在礦物油中體積膨脹率可達(dá)50%~100%)。
- 不耐濃酸、濃堿及有機(jī)溶劑(如甲苯、丙酮會(huì)使其溶脹)。
- 耐水、耐蒸汽(吸水率<1%,長(zhǎng)期浸水性能穩(wěn)定)。
- 耐稀酸、稀堿(如5%鹽酸或氫氧化鈉溶液中無顯著變化)。
- 耐臭氧、耐紫外線(戶外使用10年以上無龜裂)。
- 耐介質(zhì)性:
- 局限性:
四、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/span>
- 氟橡膠
- 汽車工業(yè):渦輪增壓管路密封、燃油系統(tǒng)油封、發(fā)動(dòng)機(jī)密封墊。
- 航空航天:火箭燃料密封、高溫液壓系統(tǒng)密封。
- 化工領(lǐng)域:強(qiáng)腐蝕介質(zhì)輸送管道密封、反應(yīng)釜攪拌軸密封。
- 半導(dǎo)體行業(yè):等離子蝕刻設(shè)備密封(耐氟化氫等腐蝕性氣體)。
- 硅橡膠
- 醫(yī)療領(lǐng)域:導(dǎo)管、人工器官、藥物緩釋載體(生物相容性優(yōu)異)。
- 食品接觸:烘焙模具、奶嘴、密封圈(符合FDA標(biāo)準(zhǔn))。
- 電子電器:鍵盤按鍵、絕緣套管、LED封裝(耐高溫、耐老化)。
- 建筑密封:玻璃幕墻密封膠、防水卷材(耐候性突出)。
五、加工特性差異
- 氟橡膠
- 硫化體系:需高溫硫化(160℃~200℃),常用過氧化物或雙酚AF硫化劑。
- 加工難度:門尼粘度高(ML1+4 100℃約50~100),需專用混煉設(shè)備。
- 成本:原料價(jià)格高(是硅橡膠的3~5倍),加工能耗大。
- 硅橡膠
- 硫化體系:室溫硫化(RTV)或高溫硫化(HTV),常用過氧化物或鉑金催化劑。
- 加工難度:門尼粘度低(ML1+4 100℃約20~50),易成型,支持注塑、擠出等多種工藝。
- 成本:原料價(jià)格較低,加工效率高,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
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