已解決
一、普通橡膠普遍存在的問(wèn)題：
1、耐油問(wèn)題：
橡膠制品在使用過(guò)程如果和油類介質(zhì)長(zhǎng)期接觸,油類能滲透到橡膠內(nèi)部使其產(chǎn)生溶脹,致使橡膠的強(qiáng)度和其他力學(xué)性能降低。油類能使橡膠發(fā)生溶脹,是因?yàn)橛皖悵B入橡膠后,產(chǎn)生了分子相互擴(kuò)散,使硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。橡膠的耐油性,取決于橡膠和油類的極性,橡膠分子中含有極性基團(tuán),如氰基、酯基、羥基、氯原子等,會(huì)使橡膠表現(xiàn)出極性。極性大的橡膠和非極性的石油系油類接觸時(shí),兩者的極性相差較大,此時(shí)橡膠不易溶脹。如丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、氯醇橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氟橡膠、氟硅膠等對(duì)非極性的油類有良好的耐油性。
近年來(lái),世界各國(guó)都在大力開(kāi)發(fā)綜合性能優(yōu)良的耐油橡膠,主要是利用合成階段的改性、多元共聚,加工階段的不同橡膠共混、橡塑并用、添加有用的填充劑等方法來(lái)改善耐油橡膠的綜合性能,已取得了很大的成效。
2、耐磨性問(wèn)題
橡膠的主要用途之一是用作活動(dòng)密封件。由于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速較高,密封制品要承受很大的摩擦扭矩,尤其是在潤(rùn)滑效果不良的情況下,密封區(qū)域的生熱較大,會(huì)導(dǎo)致膠料發(fā)粘或與金屬粘合性能提高,使密封件破壞,進(jìn)而導(dǎo)致密封失效。
降低摩擦區(qū)域溫度比較有效的方法之一是在橡膠中加入潤(rùn)滑填料,以降低膠料的摩擦因數(shù)。如二硫化鉬及石墨加入橡膠生產(chǎn)配方中。另外，使用聚四氟乙烯（PTFE），聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐介質(zhì)和耐大氣老化性能,使用范圍廣,有良好的自潤(rùn)滑性能,摩擦因數(shù)很小,將其包覆在橡膠表面可大大減小橡膠制品的表面摩擦因數(shù),提高耐磨性能和耐介質(zhì)性能。但是,聚四氟乙烯的表面能較低,很難與其它材料復(fù)合,目前研究的聚四氟乙烯包覆方法有如下幾種：輻照接枝法、等離子體活化法、化學(xué)腐蝕法、靜電噴涂法、媒介法。而經(jīng)氟碳橡膠表面改性性處理的過(guò)的橡膠能達(dá)到比聚四氟乙烯更小的表面能。
二、一般橡膠表面化學(xué)改性的方法及應(yīng)用局限性：
表面改性可在不影響橡膠膠基材性能的性況下減小其表面的微觀結(jié)構(gòu)、致密封性、耐磨性。表面改性的方法分為表面化學(xué)改性和物理包覆。表面化學(xué)改性方法有氟化、溴化、碘化和磺化,其中氟化的方法有：XeF2氟化，等離子體活化氟化及離子注入法。用二氟化氙晶體對(duì)橡膠制品進(jìn)行表面氟化已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用；物理包覆方法主要有聚對(duì)亞苯基二甲基薄膜包覆、潤(rùn)滑膜表面涂覆、聚四氟乙烯包覆和其它氟化物包覆。
1、 各種表面化學(xué)改性性方法只是對(duì)橡膠表面進(jìn)行改進(jìn)，處理后表面改性層易磨損，使用時(shí)間有限；
2、 各種改性方法只能做為表面處理劑，不能作為配方綜合的提高橡膠綜合性能。
3、 表面改性最理想的氟化需要有專門的設(shè)備，適合批量生產(chǎn)，操作相對(duì)復(fù)雜；
4、 表面改性提高性能有限，對(duì)橡膠的表面改性提高程度不一致。
5、 不能形成純氟碳結(jié)構(gòu)的改性層，耐磨、防粘、防腐蝕的效果不一致。
目前我們所認(rèn)識(shí)到的表面化學(xué)改性技術(shù)，只是簡(jiǎn)單的改性而已，改變的橡膠性能的持久性有限。
眾所周知，聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐介質(zhì)和耐大氣老化性能，使用范圍廣，有良好的自潤(rùn)滑性能，摩擦數(shù)很小，將其包覆在橡膠表面可大大減小橡膠制品的表面摩擦因數(shù)，提高耐磨性能和耐介質(zhì)性能。但聚四氟乙烯的表面能較低，很難與其他材料復(fù)合。氟塑料在表面處理中的運(yùn)用最突出的是聚四氟乙烯，因其具有很高的化學(xué)惰性，可以抵抗諸如燃料、油料和潤(rùn)滑劑等任何工業(yè)液體侵蝕的穩(wěn)定性以及足夠高的熱穩(wěn)定性。然而，純粹考慮使用氟塑料聚四氟乙烯作耐磨材料的相當(dāng)少，因?yàn)樗哂欣鋺B(tài)流動(dòng)性。磨損穩(wěn)定性很低。
經(jīng)氟碳表面涂層材料處理過(guò)的橡膠完全可以達(dá)到聚四氟乙烯相近的效果。氟碳表面改性涂層，除了具有一般含氟表面活性材料的“三高兩憎”(高表面活性、高耐熱穩(wěn)定性、高化學(xué)惰性、憎水性和憎油性)特點(diǎn)外，還體現(xiàn)出其低表面能、無(wú)固體顆粒、自修復(fù)、提高橡膠表面顯微硬度的作用。
氟碳表面改性涂層材料具有極高的表面活性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和憎油、憎水特性，加上不含任何固體物質(zhì)，不改變機(jī)械的公差，是該產(chǎn)品能應(yīng)用于空間軌道站的潤(rùn)滑和密封系統(tǒng)的最主要原因。
三、氟特加氟碳涂層的特點(diǎn)
1．氟碳表面改性涂層材料的基本特性：簡(jiǎn)化配比和建立磨損穩(wěn)定性更高的全氟碳涂層。
氟碳橡膠表面涂層材料是的核心物質(zhì)是純氟碳，其獨(dú)特性質(zhì)直接與氟碳鏈相關(guān)，更進(jìn)一步講是取決于氟元素的獨(dú)特性質(zhì)。
A. 熱穩(wěn)定性高。進(jìn)行表面處理后，能在－200℃至450℃條件下不發(fā)生分解，瞬時(shí)耐溫可達(dá)700℃；
B. 化學(xué)穩(wěn)定性好。可在酸、堿、強(qiáng)氧化介質(zhì)等特殊應(yīng)用體系中穩(wěn)定有效地發(fā)揮其表面活性作用，不會(huì)與體系發(fā)生反應(yīng)或分解；
C. 相容性好。高的化學(xué)穩(wěn)定性就意味著高的化學(xué)惰性，氟碳涂層材料能與其它各類活性劑很好地相容，并可應(yīng)用于幾乎所有配方體系。在飽和橡膠CK-32及EPDM中加入氟碳橡膠改性劑K-95，可降低橡膠的磨耗，并能改善橡膠與金屬潤(rùn)滑性，還能提高橡膠的強(qiáng)度及硬度。
2．氟碳表面改性涂層材料形成的橡膠氟碳分子膜的特點(diǎn)：
涂層材料按標(biāo)準(zhǔn)工藝涂敷到橡膠表面后，除了在橡膠表面定向分子膜，還能深入到橡膠內(nèi)部，形成極端牢固性的屏蔽層。亦即氟碳涂層。
A. 降低橡膠表面的粘附性、提高耐壓性－－主要原因是氟碳活性分子在橡膠表面形成的分隔膜(氟碳涂層)，顯著提高了表面耐磨性和抗粘著性。
B. 降低橡膠接觸表面的摩擦系數(shù)－－主要原因一是氟碳表面活性分子形成的分隔膜(氟碳涂層)的表面能極低(為2～4亳牛／米)；
C. 提高橡膠(其中包括聚合物、橡膠等等)表面的致密性－－明顯降低材料的老化速度。
D. 增強(qiáng)橡膠抗腐蝕性，提高橡膠耐介質(zhì)性能－－抑制潤(rùn)滑油或其他介質(zhì)作用于物體時(shí)的催化活性，以延緩由此導(dǎo)致的分解和聚合過(guò)程。
E. 明顯改善橡膠表面耐高溫、低溫性能，強(qiáng)化摩擦及緩合摩擦條件磨耗明顯降低－－為防止氟橡膠密封圈在200℃高溫下表面撕裂及轉(zhuǎn)移燒結(jié)，氟碳橡膠處理劑能作為配方加入到傳統(tǒng)氟橡膠膠料中，其用量是0.5質(zhì)量份，這樣就能在強(qiáng)化摩擦及緩和摩擦條件下的磨耗明顯降低，不僅使橡膠的物理機(jī)械性能保持不變，而且還可提高強(qiáng)度及硬度。
F. 能作用于任何橡膠及聚合物－－經(jīng)氟碳橡膠處理過(guò)的聚四氟乙烯，表面能比不處理還要低，無(wú)法再粘附任何其他涂層材料。
G. 經(jīng)氟碳涂層處理的過(guò)的橡膠能耐輻射。
氟碳有機(jī)改性劑作為橡膠配方，有極強(qiáng)的研究前景及應(yīng)用范圍，從表面改性發(fā)展為基體橡膠材料的改性，為研究耐油、耐磨性能更強(qiáng)的研究提供了有力的保證。
四、氟碳橡膠涂層材料作用橡膠、塑料制品功效：
經(jīng)過(guò)氟特加氟碳涂層材料處理過(guò)的工業(yè)橡膠制品(密封墊)的工作壽命可增加到6～1O倍。罩碗式等密封件可獲得較高的穩(wěn)定性。
因?yàn)榻?jīng)過(guò)氟特加氟碳涂層材料處理后，使橡膠制品由不穩(wěn)定變成有限穩(wěn)定，而有限穩(wěn)定在許多情況下都會(huì)變成化學(xué)穩(wěn)定。在這種情況下，由于形成了堅(jiān)固的表面膜，降低了周圍環(huán)境的影響，使其：
1. 耐磨性提高到1O倍；
2. 抗老化性能提高到3倍；
3. 經(jīng)過(guò)處理的塑料制品(特別是原子能反應(yīng)堆、航天航空器上的聚四氟乙烯塑料)，可明顯提高耐摩擦、耐油、耐老化性(視情況有所不同)；
4. 工業(yè)橡膠制品一金屬，工業(yè)橡膠制品一聚合物，工業(yè)橡膠制品一陶瓷和工業(yè)橡膠制品工業(yè)橡膠制品偶件中的摩擦系數(shù)明顯降低。
五、實(shí)際應(yīng)用：
1． 在江蘇某傳動(dòng)控制技術(shù)有限公司解決了仿進(jìn)口航空油管接頭橡膠不耐磨，原采用橡膠O形圈噴涂特氟龍?zhí)幚恚胤堃酌撀洌捎梅纪繉雍螅囉靡粋€(gè)星期沒(méi)有出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)良好。(見(jiàn)氟碳技術(shù)案例)
2． 在脈動(dòng)式液壓缸試驗(yàn)結(jié)果如下:
1) 用含氟碳有機(jī)溶劑處理過(guò)的密封圈與用普通工藝制成密封圈相比較,其耐磨性能提高15-20倍.
2) 用含氟碳有機(jī)溶劑處理過(guò)的密封圈具有良好的氣密性而能保障脈動(dòng)器的變更周期更可靠地運(yùn)轉(zhuǎn).
3) 如果不進(jìn)行氟碳有機(jī)溶劑處理,工作時(shí)間為19-20小時(shí)；用浸沒(méi)方法進(jìn)行普通涂層，在溶液中浸泡5分鐘，在60°溫度下烘60分鐘，工作時(shí)間為47-54小時(shí)，延長(zhǎng)工作時(shí)間2.5倍；用煮沸法處理過(guò)的密封圈能工作超過(guò)300-380小時(shí)，延長(zhǎng)工作時(shí)間17倍；
氟碳橡膠表面改性涂層材料對(duì)橡膠的處理工藝是極其簡(jiǎn)單的，他即可以作為一個(gè)表面改性劑對(duì)橡膠表面進(jìn)行處理，并保留橡膠基體材料原有性能，又給予橡膠表面新的特性；又可以作為橡膠生產(chǎn)過(guò)程中的原料配方對(duì)橡膠進(jìn)行基體材料方面的改變，綜合性的提高橡膠耐磨、防粘、防耐腐、降低摩擦系數(shù)等性能。對(duì)橡膠研究有著特殊的意義。
