全氟橡胶聚合物主链上只有碳和氟原子,不含氢原子,因而聚合物链的惰性很强,可以说对所有的化学药品都很稳定。从分子结构看,由于氟原子的范德瓦尔斯半径比氢原子的大(F:0.72A°;H0.37A),在CC链上氟取代氢使得链扭曲成螺旋状,得到一个由氟原子组成外壳的圆柱体,正是由于这个惰性的、“氟代”的外层才保护聚合物碳骨架不被化学品攻击,使聚合物具有显著的耐化学药品性。
全氟弹性体几乎不受所有流体影响,包括脂肪类、芳烃类、酯类、醚类、酮类、油类、润滑剂类及大部份的酸类。如浓酸(硫酸、硝酸、盐酸和氢氟酸)能破坏大部分的橡胶,而全氟橡胶对它们的稳定性很高,但会受到一些强氧化剂和还原剂的影响,在HCFC、CFC、氟油、三氟氯乙烯油等介质中会产生溶胀,使用中应注意避免。
全氟橡胶可以在强腐蚀化学介质中和或较端温度下使用,而其他橡胶无法满足这些应用场合的要求,所以全氟橡胶是一种至关重要的工程材料。这种材料在目前现有橡胶中具有的耐化学介质和耐热性。因为使用环境变得越来越苛刻,更多的全氟橡胶(PFE)在许多工业领域中得到应用。使用全氟醚橡胶还具有其他原因,包括减少设备停工、满足更严格的环境法规要求(例如减少排放物和阻止泄漏)和或提高橡胶制品的使用性能,例如密封件或螺杆抽油泵。
商品化全氟橡胶主要有两种。种是耐化学介质型,通过适宜的过氧化物和助交联剂交联。耐化学介质牌号主要用于要求耐化学介质和温度不是太高的场合。这些型号相对于其他胶料牌号较*,适用于各个行业化学品处置、清洗和化学腐蚀工艺等应用场合。
其他主要全氟橡胶牌号为耐高温型(HT),需要一些催化剂交联生成三嗪交联网络或使用二氨基双酚AF形成苯并嗯唑交联点。工作温度**230℃时可采用这些材料。全氟三嗪网络交联结构能在315C下长期使用,且具有很小的物性损失和良好的压缩*变形性。苯并嗯唑硫化橡胶的使用上限温度大约是275~280℃。耐高温型全氟橡用于航空航天、石油天然气和化学工业中,这些领域具有许多较端热环境和强腐蚀性的化学介质,这种全氟橡胶在这些领域中使用良好。
也有一些特种全氟橡胶,主要应用在半导体领域,具有较好的耐等离子体性、不同程度的表面透明和清洁度。为了实现这些材料的应用优势,需要在清洁的环境中混炼和加工。
氟橡胶分为偏氟乙烯系氟橡胶(FKM)、四氟乙烯丙烯系氟橡胶(TF-P)、全氟橡胶(ASTM名称:
FFKM)、氟硅橡胶和含氟麟腈橡胶等,其中以FKM为代表的普通氟橡胶在聚合物中含有碳氢基团,在苛刻的条件下如在化学药品介质中受到攻击会引起橡胶的劣化。全氟橡胶主要由四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚为主要单体,与少量带硫化点的*三单体共聚而成,如其名称所示那样,聚合物中所有碳原子上的氢原子全被氟原子所取代,具有对高温及化学药品较其稳定的结构,如具有聚四氟乙烯(PTFE)的高温稳定性,还可抵抗1600多种化学品的腐蚀,其优异性能有助于保持密封的完整性,减少维修次数并提高安全性。这种**的实用价值使它在工业上具有各种各样的特殊的应用,其开发和应用代表了氟橡胶发展的点。