全氟醚密封圈是以四氟乙烯、全氟化甲基乙烯 基醚、全氟苯氧丙基乙烯基醚系的三元共聚物，是 一種完全不含有C—H鍵的橡膠，具有和聚四氟 乙烯類似的熱穩定性和耐化學介質性[1]。硫化單 體的引入，是為了在制品硫化過程中構成三維網 狀結構，使橡膠具有彈性。網狀結構的好壞，取決 于基材的功能和交聯體系。由于側鏈具有 一OCF。基團，因此在結構上破壞了聚四氟乙烯的 結晶性，使之具有較好的彈性，并具有對油類、熱 老化、光老化等獨特的適應性能，其中氟含量的高 低，對全氟醚密封圈的特殊性能有著決定性的影響。 全氟醚密封圈于1968年首次在美國杜邦公司 研發成功，并在7年后以kalrez作為商品名投入 商業化應用。因為它幾乎能承受一切化學介質的 腐蝕，其中包括醚類、酮類、苯環類溶劑、強氧化 劑、強酸、強堿等，有著在這方面全無敵的美譽。 但對某些高氟碳溶劑有膨脹現象，若接觸氣態或 熔融態的堿金屬，會有引起劇烈化學反應的危險。 目前全球生產全氟醚密封圈的國家有美國、日本、意 大利、英國、俄羅斯、中國等。隨著國民經濟的發 展和現代高科技化的需要，目前在我國對全氟醚 橡膠的應用逐年增多。主要應用領域有宇航工 業、煉油、化工生產、電子工業、機械工業、高溫水 蒸氣系統、天然氣石油開采、核電站、特殊儀器儀 表等。主要制品有橡膠O形圈、V形密封環、墊圈、護套、皮碗、隔膜、封隔器等嘲。目前在我國全 氟醚橡膠制品的供貨單位有美國杜邦和意大利蘇 威的代理機構和國內為數不多的生產廠家。
1全氟醚密封圈的性能
全氟醚密封圈分子結構中的氟含量、全氟化的 乙烯基醚的結構和含量及硫化過程中交聯鍵的鍵 能和數量，決定了硫化膠料的性能和玻璃化轉變 溫度，由于各種品牌的全氟醚密封圈，其單體的分子 結構和組分有所差異，其性能也有一定區別。所 以在確定使用全氟醚密封圈時，必須對產品結構和 使用工況條件進行詳細分析，確定生膠的適宜品 種，然后請專業技術人員設計膠料配方并進行混 煉膠及制品的加工制造，在加工制造工藝正確的 前提下，硫化膠與制品的物理機械性能和使用性 能才都能得到保證，在產品結構設計合理和膠料 性能特點與使用要求吻合的前提下，才能獲得好 的應用效果。 1．1 全氟醚密封圈的物理機械性能 全氟醚密封圈的密度為1．9～2．Og／cm3，硫化 膠的硬度、拉伸強度、拉斷伸長率、撕裂強度、拉伸 永久變形、壓縮永久變形、彈性等性能，可在一定 的范圍內選擇不同的生膠品種、填料、硫化劑等進 行調整，具有與氟橡膠類同的良好物理機械性能。 表1和表2列舉了全氟醚密封圈的物理機械性能， 從中看出，它與氟橡膠的物理機械性能比較接近， 顯然它們是同一族群。應該指出的是全氟醚密封圈 的耐高溫壓縮永久變形性能優于氟橡膠。不同品牌的全氟醚密封圈在高溫下的性能有所 不同。在實驗室條件下，壓縮永久變形試驗被用 來評估橡膠件的耐溫性能。圖l顯示了不同橡膠 在相同時間、不同溫度條件下的壓縮永久變形值 的變化，其中全氟醚密封圈2在300℃時的耐受能 力佳。