[00314802]高性能注射级氟橡胶的研究与开发

氟橡胶具有耐高温、耐油、耐各种强酸强碱及化学品的腐蚀，抗臭氧及各种氧化剂，抗辐射等特性，是一种性能优良的橡胶产品，在橡胶工业中被称为"橡胶之王"。氟橡胶已广泛应用于军工、航天、石油化工、机械制造、建筑工程、仪器仪表及汽车制造等领域。其需求也在快速增长，仅以汽车工业为例，氟橡胶的用量就以每年10%的速度增长。氟橡胶因其聚合分子量大，存在流动性能较差的缺点，而氟橡胶的流动性对氟橡胶产品的加工有非常重大的影响，对形状结构复杂的氟橡胶产品更是如此，难以制备形状复杂的产品，限制了它的更广泛应用。因而，高流动性的注射级氟橡胶成为其主要的发展方向，而且加工工艺也向注射成型加工发展。国内生产的氟橡胶因其流动性差，导致生产工艺落后。而注射级氟橡胶因其流动性好，采用注射成型工艺加工产品，可大为提高生产效率和产品合格率，尤其适合生产形状复杂的产品，并可大幅降低生产成本。为了开发注射级氟橡胶，公司于2009年专门成立了"高性能注射级氟橡胶的研究与开发"课题组，通过几年的努力在2012年成功开发出注射级氟橡胶，满足注射成型氟橡胶的要求。项目的主要内容：该项目开发的高性能注射级氟橡胶，不仅大幅提高氟橡胶的流动性能，满足氟橡胶制品的注射成型加工要求，同时还有效的改善了氟橡胶预混胶的分散性，使通过氟橡胶预混胶制得的氟橡胶混炼胶制品具有更好的稳定性，并保持氟橡胶其他优良的性能。这些都成为开发高性能注射级氟橡胶的目标和难点。针对这些难点并结合公司的资源情况主要开展了如下工作。相关研究课题组通过对影响氟橡胶流动性及其他性能的诸多因素的研究，为制定高性能注射级氟橡胶方案奠定了坚实的理论基础。技术方案的制定课题组针对高性能注射级氟橡胶的特点和技术要求及目标，结合前期所作的大量研究成果，进行了多项技术创新，解决了高性能注射级氟橡胶的关键技术问题。主要创新：自主开发的PFPE衍生物、氟化聚酰胺和脂肪醇复配体系；在提高氟橡胶流动性的同时，也保证了氟橡胶各项性能指标的优异性，满足注射成型工艺要求。采用了含有粒径小于4μM双酚aF和硫化促进剂SPP的l2母胶，加之母胶中含有分散促进剂，充分保正了在混炼过程中分散均匀性，另外l2母胶采用熔融然后脱氯，因此反应活性强，因此采用此类硫化剂硫化效率高由于开发的氟橡胶预混胶具有良好的流动性和高分散性，用其制备的氟混炼胶也具备了良好的流动性和高分散性的优点。与国内外同类产品相比较：该项目通过采用独特的流动改性体系和硫化体系，并通过对氟橡胶预混胶配方的改进，改善其流动性能，有利于氟橡胶橡胶制品的加工，同时还有效地改善了氟橡胶预混胶的分散性，使通过氟橡胶预混胶制得的氟橡胶混炼胶制品性能具有更好的稳定性，使其更加广泛地适用于各行各业。总体技术水平与国外同类产品的技术水平相当，在国内处于领先水平。实施效果：利用该项目成果生产的预混胶和混炼胶产品已先后通过法国哈钦森、安徽中鼎、厦门三龙盛、四川华德等国际、国内知名企业认证。国内还没有同类产品，因此成果产品竞争优势十分明显。该项目产品属于国家鼓励发展的新材料，产品应用前景十分广阔。社会效益：课题组完全掌握了高性能注射级氟橡胶的关键技术，并形成了具有自主知识产权的核心技术。产品经实际使用显示其性能指标稳定可靠，产品的实物质量至少达到国外同类产品水平，在国内处于领先水平，并且打破了国外对中国高性能注射级氟橡胶的技术封锁，填补了国内在该领域的技术空白。该项目高性能注射级氟橡胶的成功开发，缩小了中国与发达国家在高性能注射级氟橡胶材料生产技术上的差距，提升了中国高性能注射级氟橡胶材料生产技术水平，能满足国内密封业对高档氟橡胶的需求，对促进中国的氟橡胶产业产品升级具有重要意义。经济效益：产品销售价格为12万元/吨，生产成本为9.52万元/吨，单位产品的利润为2.48万元/吨。高性能注射级氟橡胶已实现小批量生产销售，至2013年底已销售240吨，实现销售收入2880万元，效益595.2万元。