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解析氟橡胶异形件在汽车工业的应用
2015-12-16


近年来,随着汽车工业飞速发展,汽车发动机室的温度增高,改性燃料和强腐蚀性发动机燃油的使用日益普遍,氟橡胶异形件比以往更为广泛地用于汽车的密封材料。
汽车燃料系统的制品,必须在-40~150℃的温度范围功能正常。但是氟橡胶异形件随含氟量的增加耐低温性能劣化(玻璃化温度上升),为了制造在-40℃下性能正常的制品,需要对耐寒性差的氟橡胶异形件产品进行改进。如今,全氟醚橡胶异形件已经开发上市,有效地改善了氟橡胶异形件的低温性能,但目前因价格问题还难以大量推广。
为了提高汽车发动机的功率,节约燃料,保证汽车行驶的安全性,新的燃料喷射系统出现。在此系统中,汽车从油箱流入发动机,然后又返回油箱循环流动,汽油与氧混合会产生氢过氧化物。含有引氢过氧化物的汽油称为“酸性汽油”,它能使多种烃类橡胶异形件软化或硬化。而氟橡胶异形件不会因接触酸性汽油而产生劣化变质。
全氟橡胶异形件
由三个或更多氟橡胶异形件单体聚合而成,单体上所有的氢原子的位置被氟原子取代。其具有杰出的抗高温硬化的性能,又兼具橡胶异形件的弹性和聚四氟乙烯的耐腐蚀性。在-20F615F范围里,全氟醚 o形圈(密封件),拉长度和密封性都很好。无论是遇到温度、压力、化学腐蚀或者上述所有的相关情况,的产品都能提供相应的解决难题的方案。全氟醚o形圈(密封件)能耐绝大多数化学品的腐蚀,包括有机酸 、无机酸、碱、酮类、醇类、醛类和燃料。因此,全氟o形圈(密封件)能长期服役于大多数化学和石化流程中。在其它橡胶异形件会膨胀或失效的介质中。o形圈(密封件)不会膨胀或变得易碎,依然保持原有的品质。o形圈安装方便,比金属密封件更能适应不正确的安装,不会造成磨损。它与聚四氟乙烯密封件也不一样,不会出现“冷流性”或者磨损轴。
世界各国每年都制订新的环境保护法规。汽车的总烃排出量受到日益严格的限制,汽车工业越来越难满足这方面的要求。在美国,汽车必须经SHED(密封箱蒸发量测定)试验合格。氟橡胶异形件对烃类的渗透有极优良的阻隔性(表1),在燃油胶管结构中覆以氟橡胶异形件层,即可减少烃的渗透量。
汽车行业都密切关注燃料的甲醇化,都急切地开展可能适应任何燃料的FFVFlexible Fuel Vehicle)的研究,橡胶异形件零件的FFV化尤为迫切。甲醇与汽油混合时,氟橡胶异形件的体积溶胀约为10%左右。但单就甲醇而言,由于氟含量不同,氟橡胶异形件的体积溶胀差别就很大。氟含量高时几乎不发生溶胀,但随着氟含量的降低,在低温区域下的溶胀就变大,尤其在氟含量为66%的情况下体积溶胀将显着增大。这可认为是由于低温下氢键产生的甲醇结合体与氟含量为66%的聚合物的SP值接近所致。
从某种意义上讲,氟橡胶异形件也是随时代的进步与发展而成长的产物。尽管这些材料价格较高,但以其优良的耐磨性、耐油性及其可靠性等,具有较高的实用价值,因此,其用量在逐渐上升也不足为奇。氟化物的开发还有很大的潜力和可能性,期待今后能开发出使用价值更高的氟聚合物。