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氟矽橡膠硫化膠的老化性能
日期：2024-11-23 05:58
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氟矽橡膠硫化膠的老化性能 |
| 三氟丙基甲基乙烯基矽橡膠簡(jiǎn)稱氟矽橡膠(FVMQ)。氟矽橡膠生膠*早在20世紀(jì)60年代初期由美國(guó)道康寧公司研製成功，前蘇聯(lián)也在同時(shí)期生產(chǎn)出氟矽橡膠CKTΦT-100和CKTΦT-50，我國(guó)則是在20世紀(jì)80年代由上海有機(jī)氟材料研究所中試成功相當(dāng)於CKTΦT-100的SF係列氟矽橡膠生膠。氟矽橡膠兼具氟橡膠和矽橡膠的特點(diǎn)，具有良好的耐油、耐溶劑性能和優(yōu)異的耐熱耐低溫性能；因此在航空工業(yè)中有著重要的應(yīng)用。氟矽橡膠是目前**能在-68～230℃的燃油介質(zhì)中使用的彈性體。美國(guó)早在20世紀(jì)60年代就開始在飛機(jī)上使用氟矽橡膠；20世紀(jì)70年代後，西方國(guó)家的**作戰(zhàn)飛機(jī)已普遍使用了該材料。氟矽橡膠FS6265由本院開發(fā)，並已在國(guó)產(chǎn)飛機(jī)和飛機(jī)大修中得到廣泛使用，主要用作飛機(jī)燃油係統(tǒng)中的固定和限動(dòng)密封件。 1 實(shí)驗(yàn) 1.1 主要原料及設(shè)備 氟矽橡膠膠料：F86265，自製。 壓力成型機(jī)：YXD-0.50 MN，上海西瑪偉力橡塑機(jī)械有限公司；拉力試驗(yàn)機(jī)：IN-STRON3366，美國(guó)英斯特朗公司。 1.2 試樣的製備 標(biāo)準(zhǔn)試片：在165℃下熱壓硫化15 min，壓機(jī)表壓為10 MPa；在烘箱中進(jìn)行二次硫化，從室溫升至200℃，並保持4h。 測(cè)試恒定壓縮長(zhǎng)久變形用試樣：165℃下熱壓硫化25 min，壓機(jī)表壓為10MPa；在烘箱中進(jìn)行二次硫化，從室溫升至200℃並保持4h。 1.3 性能測(cè)試 力學(xué)性能：按GB/T528-1998、GB/T531-1999測(cè)試；熱空氣老化性能：按GB/T3512-2001測(cè)量；壓縮長(zhǎng)久變形：按GB/T1683-1981測(cè)量，壓縮率20%；壓縮耐寒係數(shù)：參考GB/T1690-1992和GB/T6034-1985進(jìn)行測(cè)試，試樣為?10mm×10mm圓柱，先在自由狀態(tài)下進(jìn)行150℃的耐油試驗(yàn)，分3次取樣，每次取樣後在-60-0℃之間選8點(diǎn)測(cè)低溫壓縮耐寒係數(shù)；耐液體性：按：GB/T1690-1992測(cè)試。 2 結(jié)果與討論 2.1 氟矽橡膠在200℃熱空氣中的長(zhǎng)期老化性能 氟矽橡膠在200℃熱空氣中的加速老化試驗(yàn)結(jié)果見表1。從表1可以看出，氟矽橡膠在50天的200℃熱空氣老化過(guò)程中，其力學(xué)性能發(fā)生了明顯變化。在熱空氣老化過(guò)程中，其硬度總體呈上升趨勢(shì)，表現(xiàn)為硬化老化，但硬度變化不大，僅增加6度；其拉伸強(qiáng)度明顯下降，從初始值9.3MPa下降到3.9MPa，*大變化為-61%；其扯斷伸長(zhǎng)率明顯下降，從初始值271%下降到170%，*大變化為-37%；其恒定壓縮長(zhǎng)久變形持續(xù)增大，從1天時(shí)的29%增加到50天時(shí)的97%，規(guī)律性很強(qiáng)。氟矽橡膠在200℃的熱空氣中連續(xù)老化10天後，其硬度僅增加2度，拉伸強(qiáng)度5.1MPa，扯斷伸長(zhǎng)率230%，仍保持較好的力學(xué)性能。表明氟矽橡膠FS 6265具有良好的熱空氣老化性能。 表1 氟矽橡膠在200℃的熱空氣中加速老化的試驗(yàn)結(jié)果
2.2 氟矽橡膠在150℃的RP-3航空煤油中的長(zhǎng)期老化性能 氟矽橡膠作為航空煤油係統(tǒng)用密封材料，主要在航空煤油中使用；因此考察了其在150℃的RP-3航空煤油中的長(zhǎng)期老化性能，結(jié)果如表2所示。 表2 氟矽橡膠在150℃的RP-3航空煤油中的長(zhǎng)期老化的試驗(yàn)結(jié)果
從表2中可以看出，氟矽橡膠在150℃的RP-3航空煤油中長(zhǎng)期老化的過(guò)程中，其性能發(fā)生了很大變化。氟矽橡膠在150℃的RP-3航空煤油中浸泡，一方麵，由於體積增加約20%，引起硬度明顯下降；另一方麵，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)不斷被破壞，基本上處?kù)稛o(wú)氧狀態(tài)老化，硬度呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，表現(xiàn)為軟化老化。其拉伸強(qiáng)度變化率從-43%下降到-71%；扯斷伸長(zhǎng)率變化率從-34%下降到-47%。而恒定壓縮長(zhǎng)久變形由於開始時(shí)氟矽橡膠是正膨脹，所以為負(fù)值；隨著老化時(shí)間的增加，恒定壓縮永冬變形不斷增大，從-11%增大到56%。其體積變化率在18%-25%之間，變化規(guī)律不明顯。在150℃的RP-3航空煤油中老化10天後，氟矽橡膠的硬度為49度，拉伸強(qiáng)度為4.5MPa，扯斷伸長(zhǎng)率為172%，恒定壓縮長(zhǎng)久變形為5%，體積變化率為21.7%；因此，氟矽橡膠FS6265具有良好的耐150℃RP-3航空煤油的性能。 2.3 氟矽橡膠在150℃的RP-3航空煤油中浸泡後的壓縮耐寒係數(shù) 為了考察氟矽橡膠在RP-3航空煤油中的低溫密封性能，將其在150℃的RP-3航空煤油中浸泡後測(cè)試壓縮耐寒係數(shù)，結(jié)果如表3所示。 表3 氟矽橡膠在150℃的RP-3航空煤油中浸泡後的壓縮耐寒係數(shù)
從表3中可以看出，在150℃的RP-3煤油中浸泡5天、20天、70天後，氟矽橡膠的壓縮耐寒係數(shù)有一定下降，但在-50℃時(shí)仍大於0.40，在-60℃時(shí)仍大於0.15；而RP-3航空煤油的冰點(diǎn)不高於-47℃，因此可以保證氟矽橡膠在RP-3煤油中經(jīng)150℃高溫老化10天後在-50℃下仍具有良好的密封性能。 3 結(jié)論 氟矽橡膠FS6265在200℃的熱空氣中或150℃的RP-3航空煤油中老化10天後仍能保持較好的力學(xué)性能，且在150℃的RP-3航空煤油中老化10天後在-50℃下仍具有良好的密封性能，這是通用氟矽橡膠膠料不能達(dá)到的；因此，氟矽橡膠FS6265是航空煤油的優(yōu)良密封材料 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||