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氟硅橡胶的主链上引入含氟基团形成氟硅聚合物

    含硅和含氟高分子材料最初被发现和使用是在20世纪初的部分发达的国家,而其被应用的原因主要有以下几点:首先含硅高分子材料由于Si-O-Si键的键能大,键极性强使硅材料具有耐高低温性能(-60 0C一 310 0C )、对应高温下仍能表现出耐老化性、耐臭氧性、自熄性、电绝缘性以及优越的物理机械性能等特点;其次氟高分子材料由于氟原子电负性强,C-F键相对稳定则表现出热稳定性好C27 0C一 300 0C)同时使氟材料具有优越的耐燃油和耐溶剂性等特点,所以以上两种材料不论是在温度上还是其他极性条件下都表现出不同于其他材料的特殊性能。然而随着工业技术的不断发展,有机硅材料的不足之处也逐渐显现出来如耐燃料油和耐溶剂差等,而有机氟材料的耐低温性差不如有机硅材料。研究发现在氟硅橡胶的主链上引入含氟基团形成氟硅聚合物后,由于氟原子具有较强的吸电子诱导效应,并且C-F键的键长较短、键能高,对侧链上形成良好的屏蔽效应,有有含氟基团的存在大大提高了氟硅橡胶的耐油、耐溶剂性以及稳定性,硅聚合物与氟聚合物的完美结合在国外掀起了氟硅热的浪潮。二十世纪中期,由于空军的需要,美国的Dow Corning公司开始研究FLSR,之后成功制备出符合需求的FLSR,型号为Silastic LS-53,此产品被空军部门广泛应用。此后,为了制造出更高性能的橡胶,符合各种类型飞机的需求,Dow Corning公司研制出各种高分子量的基础胶、纯胶和混炼胶等相关橡胶。而在此基础之上,日本的信越化学公司改进了合成技术,并成功制备出了型号为FE201 U的FLSR,而为了增强橡胶的性能,日本公司又研制出型号为FE301 U的FLSR,此橡胶的拉伸强度超过13 MPa,撕裂强度高36 MPa。而在二十年代中期,为了满足航空领域对橡胶的需要,前苏联成功制备了型号为CKTcpT-50和CKTcpT-100的FLSR的生胶制品和混炼胶。但是中国对于FLSR的研究却比较晚,首次研制出 FLSR制品的是中科院,之后上海的有机氟研究所和中科院一起研究FLSR,制备了性能与美国的LS-420相差无几的橡胶制品,又于之后研制出了型号为SF的FLSR制品。但是,我国的FLSR制品存在着缺陷,如分子量的分布较宽、弹性差、热稳定性差等。而这些缺陷对于我国FLSR的应用有着很大的限制,例如航空航天等领域。如今,我国FLSR最主要的生产商有中昊晨光化工研究所、上海三爱富(前上海有机氟材料研究所)和北京航空材料研究院等,但是相对于其他橡胶却产量较低,因此对于FLSR的应用也有一定。

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