氟橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的一種合成高分子彈性體。這種橡膠具有耐高溫、耐寒、耐油、耐老化、耐候、耐臭氧、耐中等劑量輻射、耐多種化學藥品侵蝕、耐過熱水與蒸汽、耐燃性、氣透性能較低、耐高真空性能、壓縮永久變形性能、較高的拉伸強度和硬度等特性，是現代航空、導彈、火箭、宇宙航行等類端科學技術及其他工業(yè)方面不可缺少的材料。

　　氟橡膠一般由生膠、硫化體系、酸接受劑、補強體系組成各種實用配方，增塑劑和防焦劑僅在個別情況下采用。

1、硫化體系

　　氟橡膠是高度飽和的含氟高聚物，一般不能用硫黃進行硫化。采用有機過氧化物、有機胺類及其衍生物、二羥基化合物及輻射硫化。工業(yè)常用前三種方法，輻射硫化較少選用。

　　1.1、有機過氧化物體系

　　有機過氧化物分解出來的游離基可引發(fā)氟碳化合物發(fā)生交聯聚合。20世紀70年代，美國DuPont公司研發(fā)的G型系列氟橡膠，采用有機過氧化物作硫化體系，硫化膠在高溫下的壓縮永久變形性能及在高溫蒸汽中的性能特別優(yōu)越。2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過氧基)己炔-3及其相似物2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過氧基)己烷分別與三異氰尿酸三烯丙酯(TAIC)共硫化耐焦燒性極好。過氧化苯甲酰特別適用于薄型制品，在厚制品的場合易發(fā)泡形成多孔質，且不能配用炭黑，因干擾交聯。過氧化二異丙苯在四丙氟橡膠中與TAIC并用，耐多種化學藥品侵蝕。雙(叔丁基過氧)間或對二異丙基苯硫化四丙氟橡膠耐化學藥品性也很好。過氧化雙環(huán)戊二烯硫化羧基亞硝基氟橡膠效果較好。六亞甲基-N，N'-雙(叔丁基過氧化碳酸酯)可直接用于VitonGF。氟硅橡膠的壓出、壓延成型常壓熱空氣硫化選用2，4-二氯過氧化苯甲酰。

　　1.2、單胺、二胺及其衍生物體系

　　單胺、二胺及其衍生物體系是繼過氧化苯甲酰后最早用于Viton型氟橡膠的硫化劑，以親核離子加成反應機理形成硫化膠，其C-N鍵具有較好的穩(wěn)定性。對于雙組分型氟橡膠密封劑(膩子)，采用一元胺或多元胺作室溫硫化劑，最常用的是六亞甲基二胺或三亞乙基四胺，使用三亞乙基四胺效果更好，硫化速度快，但在普通氟橡膠不能單用。對于單組分氟橡膠密封劑，采用酮胺類室溫硫化劑。己二胺氨基甲酸鹽硫化氟橡膠壓縮永久變形大，一般用于膠布制品。N，N'-雙水楊叉1，2-丙二胺單用情況較少，用量過大引起氟橡膠熱老化性能下降。N，N'-雙肉桂叉-1，6-己二胺適用范圍廣，為氟橡膠常用硫化劑，壓縮永久變形中等，模壓制品外觀好。N，N'-雙呋喃甲叉-1，6-己二胺與N，N'-雙肉桂叉-1，-己二胺性能相同，但硫化速度較慢。雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷氨基甲酸鹽用于246型氟橡膠中，國內未獲應用。對苯二胺硫化氟橡膠可制得低壓縮永久變形膠料，單用時定型硫化溫度高，時間長，二段制品起泡，與三亞乙基四胺并用可得快速制品膠料。乙二胺氨基甲酸鹽用于高黏度氟橡膠的加工。

　　1.3、二元酚和促進劑并用體系

　　20世紀60年代初期，美國對以二元酚作Viton型氟橡膠的硫化劑開展研究。起初，選定對苯二酚和2-十二烷基-1，1，3，3-四甲基胍的硫化體系，混煉膠的焦燒性和硫化膠的高溫壓縮永久變形都有較明顯的改進。以后，雙酚AF和季胺鹽(或季磷鹽)促進劑的硫化系，與活性氧化鎂和氫氧化鈣并用，組成了氟橡膠的低壓縮永久變形的硫化體系。雙酚A硫化氟橡膠可得低壓縮永久變形膠料，硫化速度較雙酚AF為遲。雙酚A二鉀鹽適宜作壓出制品硫化劑，壓出的半成品表面光滑，縮性小，可用直接蒸汽硫化，但硫化膠耐熱性較差。

2、酸接受劑

　　酸接受劑亦稱吸酸劑或縛酸劑，是能有效地中和氟橡膠硫化過程中析出氟化氫的一類物質。酸接受劑還能提高氟橡膠交聯密度，并賦予硫化膠較好的熱穩(wěn)定性，又被稱作活化劑或熱穩(wěn)定劑。酸接受劑主要是金屬氧化物及某些鹽類，堿性越強所得硫化膠的交聯密度愈高，表現為拉伸強度較高、伸長率和壓縮永久變形較小;同時堿性越強，加工安全性愈差(易焦燒)。

　　常用酸接受劑為氧化鎂和氧化鋅。應用氧化鋅時，往往和二堿式亞磷酸鉛等量并用于耐水性膠料。氧化鎂用于高耐熱、無耐酸要求膠料。氧化鉛常用于耐酸膠料。氧化鈣或氧化鈣與氧化鎂并用作低壓縮變形膠料酸接受劑。氫氧化鈣和活性氧化鎂并用，在VitonE-60c中是主要吸酸劑，用于雙酚AF與芐基三苯基氯化磷硫化系統(tǒng)膠料制得低壓縮永久變形的硫化膠。

3、補強體系

　　氟橡膠屬于自補強型橡膠，本身強度高，補強填充劑主要用于改進工藝性能，降低成本和提高制品的硬度、耐熱性和壓縮永久變形性等。氟橡膠常用的補強填充劑主要有炭黑、淺色填料和新型填料。

　　3.1、炭黑

　　中粒子熱裂法炭黑、快壓出爐黑、高耐磨爐黑和噴霧炭黑對胺類硫化劑有促進作用，使膠料混煉、壓出和模壓的性能較好，用量少于30份;否則對膠料硬度、耐高低溫和壓縮永久變形性能帶來不利影響。Austriw炭黑(以瀝青為原料制成)，可改進膠料工藝性能與壓縮永久變形性能。

　　3.2、淺色填料

　　在用硫化劑過氧化苯甲酰的23型氟橡膠耐酸性膠料中，使用15份左右的沉淀法白炭黑。羧基亞硝基氟橡膠常用高補強白炭黑和硅油處理的白炭黑。氟化鈣是氟橡膠中最常用的無機淺色填料，用量一般為20～35份，它的耐高溫(300℃)老化性能優(yōu)于炭黑和其他填料，但工藝性能較噴霧炭黑差，兩者并用可制得縮合性能好的膠料。碳酸鈣和硫酸鋇在氟橡膠中也可使用，前者的絕緣性好，后者可獲得較低的壓縮永久變形，用量一般為20～40份。在氟橡膠中加入5～80份陶土、二氧化鈦、石墨、滑石粉、云母粉可降低硫化膠的收縮率。含石墨的硫化膠收縮率僅為1.9%，空白試樣為3.8%�；�石粉會使脫模變得困難，引起粘模傾向。真空技術網(http://www.healwit.com.cn/)調研后發(fā)現陶土、二氧化鈦、三氧化二鐵會降低對酸的抗耐性。

　　3.3、新型填料

　　碳纖維和硅酸鎂纖維(針狀滑石粉)是用于氟橡膠的新型填料，均能提高氟橡膠的高溫強度和耐熱老化性能，但在工藝性能方面較中粒子熱裂法炭黑稍差。應用硅酸鎂纖維或碳纖維和噴霧炭黑并用，可獲得較好的效果。

　　補強效果最好的碳纖維是在惰性氣體保護或減壓條件下，由人造絲經1100℃高溫炭化而得到的產品。商品牌號如CarbonWool3BI(美國)、а型和б型(前蘇聯)碳纖維。填充碳纖維的另一重要作用是提高硫化膠的導熱性，使氟橡膠密封制品與金屬接觸處的摩擦生熱及時導出，從而降低接觸處的溫度，為以氟橡膠制造高速(線速20～30m/s或轉速15000～20000r/min)油封提供了可能性。

4、增塑劑

　　氟橡膠配方中一般很少使用增塑劑。增塑劑會使硫化膠的耐熱性和化學穩(wěn)定性變差，在二段高溫硫化時往往揮發(fā)逸出，造成制品失重大、收縮變形或起泡。為改善工藝性能，采取并用少量低分子量氟橡膠的辦法。如分子量20萬的26型氟橡膠中，加入10～20份分子量10萬的26型氟橡膠，得到混煉和模壓性能好的膠料，對硫化膠的耐熱性無明顯的影響。對收縮要求不嚴的氟橡膠產品，可用癸二酸二辛酯、磷酸三辛酯及高沸點聚酯等增塑劑。用量較少(5份)時，對硫化膠性能影響不大。23型氟橡膠可選用鄰苯二甲酸二丁酯、氟蠟(低分子量聚三氟氯乙烯)和聚異丁烯等作增塑劑(用量3～5份)，其中以氟蠟(價格較貴)為最好。選用低分子量聚乙烯(1～3份)，可為氟橡膠的壓延、壓出提供良好的工藝性，因用量少，不會影響原有膠料的物理機械性能。羧基亞硝基氟橡膠常用含氟全醚和鹵代烴油作增塑劑。低粘度的羥基硅油和二甲基硅氧烷可軟化增塑氟硅橡膠。

5、防焦劑

　　現代橡膠工業(yè)的高溫高速機械加工工藝和快速硫化體系，焦燒和提高生產效率的矛盾愈發(fā)尖銳，防止焦燒就需借助于防焦劑。防焦劑亦稱硫化延緩劑，通常用量0.5～1份，甚至更低(0.1份左右)。可供選用的氟橡膠防焦劑有苯甲酸、鄰苯二甲酸酐、水楊酸、乙酰水楊酸、乙酸鈉、三氯蜜胺、N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺(CTP)、N-三氯甲基硫代-N-苯基苯磺酰胺、六異丙基硫代三聚氰胺、N-(嗎啉基硫代)鄰苯二甲酰亞胺等。CTP具有良好的防焦效果，一般用量0.1～0.3份，對有輕微焦燒的膠料有復原作用。N-三氯甲基硫代-N-苯基苯磺酰胺防焦效果不及CTP，但價格低廉。六異丙基硫代三聚氰胺的防焦效果極強，據稱為CTP的3～6倍。N-(嗎啉基硫代)鄰苯二甲酰亞胺能延長焦燒時間，提高加工安全性。

6、溶劑及其他

　　用氟橡膠制造純膠薄膜、膠布制品(燃料箱墊片、防護衣等)、布類膠管及膠粘劑時均要使用膠漿。制造氟橡膠膠漿一般是將混煉膠溶解于有機溶劑中(VitonLD242采用膠乳)。低分子酮類和酯類是優(yōu)良的溶劑，包括丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯及二甲基甲酰胺等。常用的是甲乙酮和乙酸乙酯。膠漿粘度采用混合溶劑(主溶劑為優(yōu)良溶劑，副溶劑為不良溶劑或非溶劑)和加入稀釋劑(低分子脂肪烴、芳香烴和醇類等)的方法來進行調節(jié)。

　　氟橡膠脫模時，為消除黏模，可采用少量硬脂酸鋅、硬脂酸鈉、加珞巴蠟、肥皂水或硅油的二甲苯溶液(5%～10%)作脫模劑。使用硅油時，用量要盡可能少，涂硅油后還需用綢布揩擦，否則會影響表面質量和耐熱性。

7、結束語

　　氟橡膠品種多，制品性能優(yōu)異。經過幾十年的改進，新型氟橡膠品種和配合助劑不斷出現，改善了其工藝性和其他的不足，在軍用、民用工業(yè)領域中得到日益增多的應用。