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技术分享丨带你用红外光谱法鉴别氟橡胶的类型

更新时间:2023-02-20      点击次数:797

氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子的弹性体。

氟橡胶分子结构中有高键能的C-F键(485kJ/mol)和氟原子对C-C键的屏蔽作用,使得氟橡胶具有优异的耐腐蚀、耐高温、耐高真空性能,还具有良好的压缩变形、耐溶胀性能,在航天、航空、汽车、石油和家用电器等领域得到了广泛应用。

一些常见的氟橡胶制品有耐高温垫片、O型圈、运动表带、阀门密封垫等等。

氟橡胶品种繁多,其单体组成主要为偏氟乙烯(VDF)、三氟氯乙烯(CTFE)、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、全氟甲基乙烯基醚(MVE)等。

根据单体组成不同,氟橡胶可以大致分为:氟橡胶F23、氟橡胶F26、氟橡胶F246、四丙氟橡胶TP等通用型氟橡胶,以及引入醚类链节以改善低温性能的氟醚橡胶,大分子氢原子全部被氟原子取代的全氟醚橡胶FFKM,另外还有聚合物结构中含有P、N、O、Si等元素的特殊的氟化磷腈橡胶、氟硅胶等,都属于氟橡胶的范畴。

氟橡胶优异的性能主要表现在:


1、耐腐蚀

氟橡胶具有优异的耐腐蚀性能,对有机液体、无机浓酸、高纯度过氧化氢、强氧化剂等物质,均优于其他橡胶。

2、耐高温

氟橡胶一般在~250℃可长期使用,~300℃可短期使用。氟橡胶使用环境低于150℃时的拉伸强度和硬度均随温度的升高而明显下降,使用环境在150℃~260℃时拉伸强度和硬度随温度的升高下降较慢。

3、耐高真空

氟橡胶具有的耐真空性能,在超高真空场合,氟橡胶的透气性随温度升高而增大,对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小,这对于真空密封是很有利的。

4、压缩变形

氟橡胶在高温下起密封作用,压缩变形是它的关键性能。

5、耐溶胀

氟橡胶具有强的化学稳定性,氟橡胶耐油、耐无机酸、耐大多数的有机、无机溶剂,是目前所有弹性体中耐介质性能佳的一种。


氟橡胶的红外光谱分析与鉴别

氟橡胶制品使用环境不同,性能要求不同,性能取决于氟橡胶的分子结构,单一的氟橡胶可选用红外光谱法进行分析和鉴别。

1、红外光谱法(FTIR)

红外光谱又称傅里叶红外光谱,是根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的。

2、核磁法:

核磁简称NMR,主要用于鉴定物质结构,核磁分为液体核磁和固体核磁。液体核磁是将样品溶于氘代试剂中进行测试,固体核磁是将固体样品直接上机测试,液体核磁较固体核磁响应更好。

3、热裂解气相色谱法:

Py-GCMS就是在GC-MS的进样口上连接一个热裂解器自动进样器,使样品在裂解器中高温裂解之后,直接进入气相色谱分离柱进行检测的分析方法。热裂解气相色谱法优点在于所有的氟橡胶或含有氟橡胶的制品,都能对氟橡胶及其余胶种进行区分。




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